[发明专利]一种FPGA原型验证系统的布线方法

权利要求书

1.一种FPGA原型验证系统的布线方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将FPGA原型验证系统的布线图转化为无向连通图；

(2)以网的总长度短，边重复使用次数少为目标，基于最小斯坦纳树的近似算法，对网进行布线；

(3)根据网的布线情况和约束条件，列出数学规划，预分配时分复用比；

(4)精准分配时分复用比，进一步调优。

2.根据权利要求1所述的FPGA原型验证系统的布线方法，其特征在于，所述步骤(1)实现过程如下：

将FPGA原型系统的布线图转化为无向连通图G(V，E)，记第i个FPGA为点v_i(i＝1，2，3…)，第j条边为e_j(j＝1，2，3…)；V＝{v₁，v₂，v₃…}是由所有的FPGA构成的点集，E＝{e₁，e₂，e₃…}是FGPA之间所有的连接构成的边集，一对FGPA之间只能有一条边，并且每条边的容量为1；多个点构成网，所有网构成的集合记为N＝{n₁，n₂，n₃，…}；若一些网具有相似的属性或相同的功耗，则构成一个组，所有组构成的集合记为G＝{g₁，g₂，g₃…}。

3.根据权利要求1所述的FPGA原型验证系统的布线方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：

(21)对组进行分类：记每个网对于边的需求数为n_pi＝num(n_i)-1(i∈{1，2，3，…，|N|})，其中num(n_i)表示网n_i所含的点数，|N|表示N中元素个数，即网的数量；每个组对边的需求数为：

g_pi＝∑_jn_pj(n_j∈g_i，)

根据g_pi对所有的组从大到小进行排序并给予新的下标，其中，g₁为对边需求量最大的组；

(22)对g₁中的网进行布线：初始化E中每条边的权值为cost＝2，边每使用一次其权值增加2，设定阈值α，将网分成num(n_i)＞α和num(n_i)≤α两类；对于num(n_i)＞α的网，根据所含点数由大到小依次使用基于最短路径的最小斯坦纳树近似算法求解；对于num(n_i)≤α的网，使用不相交最短路径的近似算法来求解，最终得到g₁的所有路径；

(23)对剩余组重新排序：为g₁中的网分配路径后，保留所有边的权值；不考虑已经布线完毕的网，重新统计剩余组对边的需求数，从大到小进行排序并给予新的下标，此时g₂为对边需求量最大的组，重复步骤(22)为g₂中未布线的网分配路径；

(24)重复步骤(22)和(23)直至所有网分配完毕；

(25)对最大的组进行拆分重布：在全部的网布线成功后，使用预估函数来预测出时分复用比最大的组，其中E_n是网n经过的所有边的集合，N_e是所有经过边e的网所组成的集合，|N_e|是集合N_e中元素的个数；最后通过最小斯坦纳树近似算法对组中的网重新分配路径。