基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法技术

本发明专利技术涉及一种基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法，该方法包括：设置单层及多层网块走线的方向以及走线规则；根据走线的方向以及走线规则确定网块搜索的方向和代价；根据所述确定网块搜索的方向和代价，分裂模块获得分裂后的网块每个具体方向的点的代价，拓展模块选择拓展方向，搜索邻域模块选择最优搜索路径。本发明专利技术能高效地查找邻域模块并正确布线，对指导布线优化和详细布线过程有着重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法
本专利技术涉及一种无网格模拟电路的布线模型，具体地指一种基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法。
技术介绍
自二十世纪五十年代第一个晶体管问世以来，集成电路制造工艺飞速发展。半导体加工工艺已经进入了纳米时代，集成规模到达了甚大规模，功能也越来越多样化，使片上系统(System-on-Chip,SoC)成为可能，数字电路和模拟电路能够集成在一块芯片上。数字电路及其自动设计技术已日渐成熟，可以实现大规模、复杂度很高的版图自动化设计。然而，集成电路功能的多样化需求使得模拟电路和数字电路的混合电路在片上系统中占的比例日趋增多。由于模拟电路与数字电路差异很大，所以无法套用数字电路的自动设计方式。而模拟电路自动化程度相对滞后，使模拟集成电路设计的发展速度减慢下来。目前模拟电路的设计仍主要以手工设计为主，其周期长、成本高等因素使模拟电路的设计备受学术界和工业界的关注。模拟电路设计自动化有布局和布线两个重要的方向，布局、布线相互制约、相互依存。在模拟集成电路布线算法中，布线模型有着至关重要的作用。根据布线区域的表示方法不同，可以把布线模型分为两类：有网格的布线模型和无网格布线模型。有网格的布线模型将布线区域划分为大小统一的网格来进行布线的，它的数据结构和搜索的算法相对简单直观。但是由于有网格布线中网格大小是均匀的，因此一般只适用于模拟电路中线宽统一的情况。而无网格布线模型对于变线宽的处理更加灵活和方便，因此模拟电路的布线过程大多采用无网格布线模型。在无网格布线模型中，根据布线区域模块表示方法的不同，可以分为两种类型：基于隐式连接图和基于网块(tile)的布线模型。基于隐式连接图的模型，是将障碍物以线间距加上一般的线宽膨胀，将膨胀后的纵横边界延长至布线区域的边界，同时将源点和目标点的纵横边界也延长至布线区域的边界，这些纵横线形成了不均匀的网格，隐式连接图可把布线区域分成不均匀网格的形式。基于网块的布线模型，根据障碍和空白区域将整个布线区域划分为一个个矩形区域即网块。网块若不是障碍物就是布线的区域，布线的区域成为空白网块，布线的搜索过程即是要寻找一个由空白网块连接起点和终点的路径，而在空白网块中的具体位置是通过在回找过程中确定的。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法，该布线方法能高效地查找邻域模块并正确布线，且具有较好的布线结果。实现本专利技术目的采用的技术方案是：一种基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法，该方法包括设置单层及多层网块走线的方向以及走线规则；根据走线的方向以及走线规则确定网块搜索的方向和代价；根据所述确定网块搜索的方向和代价，分裂模块获得分裂后的网块每个具体方向的点的代价，拓展模块选择拓展方向，搜索邻域模块选择最优搜索路径。在上述技术方案中，所述单层网块走线的方向以及走线规则为：在平面上，把一个网快分为四个大方向，12个走线方向的方式，所述四个大方向为东、南、西、北，所述12个走线方向是四个大方向每个方向有三个走线方向方式。在上述技术方案中，所述多层走线的方向以及走线规则为：多层布线中，在平面布线的基础上，加上向上和向下两个方向的走向。在上述技术方案中，分裂模块在分裂的网块中优先搜索朝着目标方向的网块，依照障碍物膨胀、源点和目标点的横纵线拓展相交得到的空白网块中，属性相同的网快合并起来。在上述技术方案中，拓展模块中，若源点是从某个方向搜索过来的，那么对应的这个方向的反方向是不能被搜索，若果反方向的代价不为0表示有另外方向搜索过来的，此时比较得到其中的路线花费代价较小的网块，舍弃较大代价走线的方式，选择最小代价走线方式。拓展模块中搜索到邻域模块，以朝着目标点最近的网块进行优先搜索。在上述技术方案中，搜索邻域模块在路径搜索时采用改进的A*算法，即源点到当前点的实际代价用于实际更新邻域模块的信息，估计当前点到目标点的代价作为路径搜索的启发因子，估计值还需先判断方向的可拓展性。在更新网块信息时，更新网块走向点和边的信息规则如下：1)边的信息只能由上一个网块边的信息或者面来更新；2)点的信息可以由上一个网块对应点的信息或者边的信息来更新；3)拐点的点信息由上一个网块离拐弯点最近可更新点的信息来更新；4)更新的点上的代价值是最小的；5)向上和向下方向只由对应扩展方向更新；6)Up和Down方向的边更新时用邻近的边更新；7)多层布线中，分为变层更新变层和变层更新同层在平面上，更新非拐点的花费代价中，邻域可拓展方向的花费代价为Cost，搜索网块对应拓展方向的花费代价cost，拓展方向的点和领域可拓展方向的点Manhattan距离为d，三者的关系是：Cost＝cost+d；若是更新拐点，则还需加上拐点的费用，若是更新不同层的花费代价，则需加上通孔的费用。本专利技术具有以下优点：1)建立搜索模型，在无网格布线搜索过程中，把搜索块的平面的东、南、西、北中的每一个面都分为三个部分，高点(HighPoint)、低点(LowPoint)、整边(Edge)。在多层布线中加入左右上下四个边和四个点以及上下面，多层布线中6个方向总共30个点和边信息。2)在分裂块模块中，分裂后的网块的6个方向中，每个具体方向点的布线来的方向与原模块的方向一致，分裂后的网块每个具体方向的点的代价根据原网块代价加上或者减去到分裂网块点的距离得到。3)在拓展模块中，判断拓展模块是否可进行拓展，不能拓展的方向舍弃，就可以不用更新这个方向的任何信息。在可拓展方向中选出离目标网块最接近的拓展方向，记录这些方向，在下一次拓展的时候可以优先拓展这些方向的网块。4)在搜索过程的更新网块信息中，拓展方向的信息比较详细，路径搜索的精确度增加，减少路径搜索网块的查找的数目，减少了整个布线的时间。路径搜索用改进的A*算法进行搜索，网块的更新有被更新网块的花费代价的更新、被更新网块拓展方向更新、以及被更新网块会记录更新它是由哪一个网块块更新的。附图说明图1为本专利技术基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法流程图。图2a为单层网块方向设置示意图，图2b为多层网块方向设置示意图。图3a为分裂前模块，图3b为分裂后模块。图4a为单层网块走线示意图，图4b为多层网块走线示意图。图5a和图5b分别为两个单层布线实例图。图6a和图6b分别为三个多层布线实例图，图6c在实际的测试过程中可以得到最优的布线结果。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法包括：S100、设置单层及多层网块走线的方向以及走线规则。S200、根据走线的方向以及走线规则确定网块搜索的方向和代价。S300、根据所述确定网块搜索的方向和代价，分裂模块获得分裂后的网块每个具体方向的点的代价，拓展模块选择拓展方向，搜索邻域模块选择最优搜索路径。在上面步骤中，具体包括：1.建立搜索模型在进行布线之前，首先需要确定走线的方向以及走线规则。如图2a所示，在平面上，把一个网快(tile)分为四个大方向，12个走线方向的方式。四个大方向为东、南、西、北，12个走线方向的方式是四个大方向每个方向有三个走线方向方式。例如朝向右边走线为向东边走线，分为高位向东的点(HE)，低位向东的点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法，其特征在于：设置单层及多层网块走线的方向以及走线规则；根据走线的方向以及走线规则确定网块搜索的方向和代价；根据所述确定网块搜索的方向和代价，分裂模块获得分裂后的网块每个具体方向的点的代价，拓展模块选择拓展方向，搜索邻域模块选择最优搜索路径。

【技术特征摘要】
1.一种基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法，其特征在于：设置单层及多层网块走线的方向以及走线规则；所述单层网块走线的方向以及走线规则为：在平面上，把一个网快分为四个大方向，12个走线方向的方式，所述四个大方向为东、南、西、北，所述12个走线方向是四个大方向每个方向有三个走线方向方式；所述多层走线的方向以及走线规则为：多层布线中，在平面布线的基础上，加上向上和向下两个方向的走向；根据走线的方向以及走线规则确定网块搜索的方向和代价；根据所述确定网块搜索的方向和代价，分裂模块获得分裂后的网块每个具体方向的点的代价，拓展模块选择拓展方向，搜索邻域模块选择最优搜索路径。2.根据权利要求1所述基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法，其特征在于：分裂模块在分裂的网块中优先搜索朝着目标方向的网块，依照障碍物膨胀、源点和目标点的横纵线拓展相交得到的空白网块中，属性相同的网块合并起来。3.根据权利要求1所述基于分裂块的无网格模拟电路的布线方法，其特征在于：拓展模块中，若源点是从某个方向搜索过来的，那么对应的这个方向的反方向是不能被搜索，若果反方向的代价不为0表示有另外方向搜索过来的，此时比较得到其中的路线花费代价较小的网块，舍弃较...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宁，于本志，余姣姣，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42