基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法技术

本发明专利技术提出了一种基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法，包括：步骤S1：将门电路转换为无向图，计算所有顶点的总权值，并基于所述总权值确定均值界限；步骤S2：从任一边缘顶点开始遍历，将当前遍历过的顶点加入至根点集，直至所述根点集的所有顶点的权值和满足所述均值界限；步骤S3：对根点集内顶点进行筛选，遍历所述根点集以外的顶点，并将根点集以外相连的顶点合并为一个子集；步骤S4：输出权值之和满足预设的阈值范围的集合，并将不满足所述阈值范围的集合进行重新划分，直至各集合满足预设的阈值范围。与现有技术相比，本发明专利技术可在一个流程中较好地实现门电路分割后不同分块之间权值相对平衡和低沟通代价两个目的。

【技术实现步骤摘要】
基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法
本专利技术涉及门级仿真的电路分割方法，特别是一种基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法。
技术介绍
现有门电路划分方法有以FM算法为基础的移动迭代改进方法，还有基于近似算法提出的K路平衡划分方法等。基于FM的移动迭代方法是通过单一顶点的移动迭代完成，旨在减少分区模块之间的连接数，即模块间沟通成本。FM方法在每一次顶点移动后都需计算一次当前的全局增益，会消耗较长的计算时间。通过K路平衡划分方法可以对图的分割达到近似均衡的效果，但由于电路线网聚类以及连通性等问题，仅以均衡性来划分也不能达到较好的结果。因此，如何设计一种基于均衡权值和最小边割的条件循环电路划分方法，能同时实现电路分割后各个分块之间权值相对平衡以及低沟通代价是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有算法中无法同时兼顾分割后各分块之间权值相对平衡和低沟通代价的问题，本专利技术提出了一种基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法。本专利技术的技术方案为，提出了一种基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法，包括：步骤S1：将门电路转换为无向图，计算所有顶点的总权值，并基于所述总权值确定均值界限；步骤S2：从任一边缘顶点开始遍历，将当前遍历过的顶点加入至根点集，直至所述根点集的所有顶点的权值和满足所述均值界限；步骤S3：对根点集内顶点进行筛选，遍历所述根点集以外的顶点，并将根点集以外相连的顶点合并为一个子集；步骤S4：输出权值之和满足预设的阈值范围的集合，并将不满足所述阈值范围的集合进行重新划分，直至各集合满足预设的阈值范围，所述集合包括所述根点集和所述子集。进一步，所述步骤S2包括：步骤S21：选任一边缘顶点作为遍历出发点，沿着所述遍历出发点的连接线进行遍历，并将当前遍历的顶点并入根点集；步骤S22：判断当前根点集内所有顶点的权值和是否达到均值界限，若是则停止遍历并执行所述步骤3，否则继续遍历。进一步，所述步骤S21中对顶点进行遍历时，同时对所遍历的顶点进行标号，所述遍历的算法采用广度优先算法，所述标号按所述广度优先算法探索的遍历出发点至最外层的顶点进行顺序标号，并令同一层的所有顶点标号相同。进一步，所述步骤S21中对顶点进行遍历、标号后，同时基于所述顶点的标号对与最外层的顶点相邻的顶点进行记录并保存记录结果，所述步骤3中基于所述记录结果对根点集内的顶点进行筛选。进一步，所述基于所述顶点的标号对与最外层的顶点相邻的顶点进行记录并保存记录结果，具体包括：步骤S23：基于所述顶点的标号，将与最外层的顶点相邻的、且在根点集外的顶点存入第一空间；步骤S24：将与最外层的顶点相邻的、且位于根点集内的顶点存入第二空间；步骤S25：将相邻的顶点全为所述最外层顶点的顶点存入第三空间。进一步，所述步骤S3中对根点集内的顶点进行筛选包括：步骤S31：将同时存在于所述第一空间和所述第三空间的顶点从所述第一空间中剔出；将存在于第三空间中、且与所述最外层顶点相邻的顶点加入到所述第二空间中；步骤S32：依次计算所述第一空间和所述第二空间中与所述最外层顶点相邻的顶点个数数值，并将该数值结果代替顶点存放于对应的第一空间和所述第二空间中；步骤S33：依次比较所述最外层顶点对应的第一空间和第二空间中的数值，将第一空间中的数值大于第二空间中的数值对应的最外层顶点剔出所述根点集；并将所述第三空间中的顶点加入所述根点集。进一步，所述将相连的顶点合并为一个子集包括：将所述根点集的顶点从所述无向图中分割出来，使根点集以外的顶点形成至少一个子集，每个所述子集内的顶点相互连接。进一步，所述将不满足阈值范围的集合进行重新划分包括：当存在子集中顶点的权值之和小于所述阈值范围的下限值时，将该子集并入根点集并生成新的集合，基于新的集合内所有顶点的总权值确定新的均值界限，并返回步骤2对新的集合进行重新划分，使新的集合基于均值界限划分为至少两个集合。进一步，所述将不满足阈值范围的集合进行重新划分还包括：当存在子集中顶点的权值之和大于所述阈值范围的上限值时，基于该子集内所有顶点的总权值确定新的均值界限，并返回步骤2对该子集进行重新划分，使该子集被基于均值界限划分为至少两个集合。进一步，所述均值界限为各总权值的一半。与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：1、可在一个流程中较好地实现门电路分割后不同分块之间权值相对平衡和低沟通代价两个目的。2、避免了多次全局运算，能在每一轮分割后将运算量逐级减小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法流程图；图2为本申请一实施例的电路划分示意图；图3为本申请又一实施例的实例解释示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本专利技术的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本专利技术的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。下面结合附图以及实施例对本专利技术的原理及结构进行详细说明。现有技术中对门电路的划分方法有以FM算法为基础的移动迭代改进方法和基于近似算法提出的K路平衡划分方法等，其中基于FM的移动迭代方法是通过单一顶点的迭代完成，其旨在减少分区模块之间的连接数，即模块间的连接成本，而K路平衡划分方法旨在实现分割后各个分块之间的均衡性。但两种算法都不能很好的兼顾分块之间权值相对平衡和低沟通代价两个目的，并不能得到很好的划分效果。本申请的思路在于，提出一种能够同时兼顾分块之间权值相对平衡和低沟通代价两个目的的划分方法。本申请提出的基于均衡权值和最小边割的条件循环电路分割方法包括：步骤S1：将门电路转换为无向图，计算所有顶点的总权值，并基于所述总权值确定均值界限；步骤S2：从任一边缘顶点开始遍历，将当前遍历过的顶点加入至根点集，直至所述根点集的所有顶点的权值和满足所述均值界限；步骤S3：对根点集内顶点进行筛选，遍历所述根点集以外的顶点，并将根点集以外相连的顶点合并为一个子集；步骤S4：输出权值之和满足预设的阈值范围的集合，并将不满足所述阈值范围的集合进行重新划分，直至各集合满足预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于权值均衡和最小边割的条件循环电路分割方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：将门电路转换为无向图，计算所有顶点的总权值，并基于所述总权值确定均值界限；/n步骤S2：从任一边缘顶点开始遍历，将当前遍历过的顶点加入至根点集，直至所述根点集的所有顶点的权值和达到所述均值界限；/n步骤S3：对根点集内顶点进行筛选，遍历所述根点集以外的顶点，并将根点集以外相连的顶点合并为一个子集；/n步骤S4：输出权值之和满足预设的阈值范围的集合，并将不满足所述阈值范围的集合进行重新划分，直至各集合满足预设的阈值范围，所述集合包括所述根点集和所述子集。/n

【技术特征摘要】
1.基于权值均衡和最小边割的条件循环电路分割方法，其特征在于，包括：
步骤S1：将门电路转换为无向图，计算所有顶点的总权值，并基于所述总权值确定均值界限；
步骤S2：从任一边缘顶点开始遍历，将当前遍历过的顶点加入至根点集，直至所述根点集的所有顶点的权值和达到所述均值界限；
步骤S3：对根点集内顶点进行筛选，遍历所述根点集以外的顶点，并将根点集以外相连的顶点合并为一个子集；
步骤S4：输出权值之和满足预设的阈值范围的集合，并将不满足所述阈值范围的集合进行重新划分，直至各集合满足预设的阈值范围，所述集合包括所述根点集和所述子集。


2.根据权利要求1所述的基于权值均衡和最小边割的条件循环电路分割方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S21：选任一边缘顶点作为遍历出发点，沿着所述遍历出发点的连接线进行遍历，并将当前遍历的顶点并入根点集；
步骤S22：判断当前根点集内所有顶点的权值和是否达到均值界限，若是则停止遍历并执行所述步骤3，否则继续遍历。


3.根据权利要求2所述的基于权值均衡和最小边割的条件循环电路分割方法，其特征在于，所述步骤S21中对顶点进行遍历时，同时对所遍历的顶点进行标号，所述遍历的算法采用广度优先算法，所述标号按所述广度优先算法探索的遍历出发点至最外层的顶点进行顺序标号，并令同一层的所有顶点标号相同。


4.根据权利要求3所述的基于权值均衡和最小边割的条件循环电路分割方法，其特征在于，所述步骤S21中对顶点进行遍历、标号后，同时基于所述顶点的标号对与最外层的顶点相邻的顶点进行记录并保存记录结果，所述步骤3中基于所述记录结果对根点集内的顶点进行筛选。


5.根据权利要求4所述的基于权值均衡和最小边割的条件循环电路分割方法，其特征在于，
所述基于所述顶点的标号对与最外层的顶点相邻的顶点进行记录并保存记录结果，具体包括：
步骤S23：基于所述顶点的标号，将与最外层的顶点相邻的、且在根点集外的顶点存入第一空间；
步骤S24：将与最外层的顶点相邻的、且位于根点集...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国勇，欧阳博，赵岩，邓联文，
申请(专利权)人：国微集团深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44