基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法技术

本发明专利技术公开了一种基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法，该方法首先产生每个组件的GoldenBit拓扑路径，再对其它pin脚进行走线。然后，在每次走线之前，进行动态Hanan网格更新。对于Hanan网格的每一条边，根据是否为段和组件延伸出的线所产生的，将其分为不同的优先级。最后，按照优先级的不同，对走线的路径进行调整，在寻得最短路径的同时保证拓扑路径与上一条路径尽量相同，从而完成总线布线。从而完成总线布线。从而完成总线布线。

【技术实现步骤摘要】
基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法


[0001]本专利技术涉及超大规模集成电路(VLSI)物理设计自动化
，具体涉及一种基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术进入纳米时代，以及电子系统规模的不断增长，PCB总线布线的难度也在不断增大，因为要在避开障碍物路线的同时，对总线上的位实现相同的最佳拓扑路径布线，说明书附图1列举了一种具有相同拓扑结构的总线。同时，总线布线也是PCB设计中最耗时和难度最大的步骤之一，布线过程中必须考虑到板上组件的拥塞以及长度范围限制等。
[0003]由于总线布线的新挑战，当前的总线自动化布线技术可能不足以满足当今PCB设计的要求，目前还很大程度依赖于人工布线。Hanan网格是一种可在VLSI自动化设计中较好描述布线区域邻接关系的构图方式。但现有技术只是根据组件的位置生成一次Hanan网格，然后进行布线路由选择，而没有考虑到PCB布线的特性，如布线顺序、总线的拓扑结构等。布线的结果达不到工业界要求，布通率较低，有待改进。因此期望对Hanan网格进一步改进，开发出一种可以优化布线顺序和拓扑结构的总线布线方法，可以满足当前工业界自动化布线的需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术提出一种基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法，对Hanan网格进行了改进，引入了Hanan网格更新方法，使得布线路径能够通过Hanan网格边的优先级信息，实现在尽可能满足具有相同拓扑路径这一条件的同时，找到到目标引脚的最短路径。
[0005]其首先产生每个组件的GoldenBit拓扑路径，再对其它pin脚进行走线。然后，在每次走线之前，进行动态Hanan网格更新。对于Hanan网格的每一条边，根据是否为段和组件延伸出的线所产生的，将其分为不同的优先级。最后，按照优先级的不同，对走线的路径进行调整，在寻得最短路径的同时保证拓扑路径与上一条路径尽量相同，从而完成总线布线。
[0006]技术方案要点如下：(1)根据PCB板以及组件的中点产生的连线与组件的交点确定GoldenBit；(2)动态Hanan网格更新，存储布线完成的路径的段，加入到新的Hanan网格图中，对产生的Hanan网格的每条边，根据边的构成不同设置为不同的优先级；(3)采用A*算法使其根据优先级选择要走的路径，从而在使得当前路径的拓扑与上一条路径尽量相同的同时，找到最优布线路径。
[0007]实验结果表明，该算法可以优化布线顺序和拓扑结构，并且较大提高了布通率。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0009]一种基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]步骤S1:构造初始的Hanan网格，根据PCB板中点以及组件中点产生每个组件的GoldenBit路径；
[0011]步骤S2:对步骤S1产生的GoldenBit路径进行调整；
[0012]步骤S3：将布线成功的位路径加入到下次Hanan网格生成中，并且对Hanan网格单元的边设置优先级；
[0013]步骤S4：先使用广度优先搜索上一条路径的段所在的网格，然后使用A*算法根据网格边的优先级进行路径选择；
[0014]步骤S5：对步骤S4产生的布线路径进行调整。
[0015]进一步地，步骤S1具体包括以下步骤：
[0016]步骤S11：由组件以及PCB板的边界构造初始Hanan网格，找出PCB板以及当前组件的中点坐标；
[0017]步骤S12：在步骤S11的指导下，对两个中点进行连线从而得到一条线段；
[0018]步骤S13：对当前组件的每条边与这条线段进行跨立实验和快速排斥实验，以确定哪条边与这条线段相交，若组件的边都不与这条线段相交，则略过这一个组件，根据组件的优先级选择下一个组件回到步骤S11；
[0019]步骤S14：在步骤S13的指导下，若边与此线段相交，则使用向量法求解交点的坐标，然后找出离这个交点最近的引脚；
[0020]步骤S15：在步骤S14的指导下，对这个引脚使用A*算法查找一条最短路径；具体为，将每个Hanan网格单元的中点设置为A*算法过程中的可走节点，以此找到一条最短路径作为当前组件的GoldenBit。
[0021]进一步地，步骤S2具体包括以下步骤：
[0022]步骤S21:对位路径的第一段和最后一段进行调整；首先添加两个段，分别是起始引脚到其所在网格中点的段，以及终止引脚到其所在网格中点的段；然后根据引脚所在组件的边，判断第一段和最后一段的方向是水平的还是垂直的，以此调整第一段和最后一段的上的坐标；
[0023]步骤S22：根据GoldenBit的段2方向，统计从GoldenBit的起始引脚到组件此边边界过程中的经过引脚数量；
[0024]步骤S23：在步骤S22的指导下，计算预留距离W，作为段1的长度：
[0025]W(N
p
)＝N
p
·
CW+U
ꢀꢀ
(1)
[0026]式中，N
p
表示统计的引脚数量；CW表示本层规定的间距和线宽的和；U表示用户添加的间距要求；
[0027]步骤S24：判断GoldenBit是否由三个及以上的段构成；若是，则判断是否能够构成矩形；若能够构成矩形，则统计在矩形中的组件边界上的引脚数量；
[0028]步骤S25：在步骤S24的指导下，计算预留距离，作为第三段到当前组件的预留距离；
[0029]步骤S26：根据路径的节点信息以及步骤S23和步骤S25的指导，调整GoldenBit的布线路径。
[0030]进一步地，步骤S3具体包括以下步骤：
[0031]步骤S31：将当前布线成功的位的段记为集合S＝(V,H)，其中V表示垂直方向的段,
H表示水平方向的段；
[0032]步骤S32：将集合S中的段当做边进行延伸，直到碰到其他组件或者在集合S中的段为止；
[0033]步骤S33：根据网格边组成的不同，将其分为5种情况，并且将其优先级设置为从高到低，分别为：段，段延伸出的边，组件的边界，组件边界延伸的边，以及PCB板的边。
[0034]进一步地，步骤S4具体包括以下步骤：
[0035]步骤S41：对当前引脚，先使用广度优先搜索，找到一个Hanan网格的某条边由上一条路径的段构成时停止；
[0036]步骤S42：使用A*算法，根据网格的构成，选择下一个要走的网格。
[0037]进一步地，步骤S5具体包括以下内容：
[0038]遍历当前网格的四条边，根据步骤S33的指导，根据网格边的优先级，移动当前网格中的线段到相应的边旁，并保留规定的间距，若当前网格边的最高优先级是组件的边界，则还要判断这条组件边界上是否有引脚需要布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:构造初始的Hanan网格，根据PCB板中点以及组件中点产生每个组件的GoldenBit路径；步骤S2:对步骤S1产生的GoldenBit路径进行调整；步骤S3：将布线成功的位路径加入到下次Hanan网格生成中，并且对Hanan网格单元的边设置优先级；步骤S4：先使用广度优先搜索上一条路径的段所在的网格，然后使用A*算法根据网格边的优先级进行路径选择；步骤S5：对步骤S4产生的布线路径进行调整。2.根据权利要求1所述的基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法，其特征在于：步骤S1具体包括以下步骤：步骤S11：由组件以及PCB板的边界构造初始Hanan网格，找出PCB板以及当前组件的中点坐标；步骤S12：在步骤S11的指导下，对两个中点进行连线从而得到一条线段；步骤S13：对当前组件的每条边与这条线段进行跨立实验和快速排斥实验，以确定哪条边与这条线段相交，若组件的边都不与这条线段相交，则略过这一个组件，根据组件的优先级选择下一个组件回到步骤S11；步骤S14：在步骤S13的指导下，若边与此线段相交，则使用向量法求解交点的坐标，然后找出离这个交点最近的引脚；步骤S15：在步骤S14的指导下，对这个引脚使用A*算法查找一条最短路径；具体为，将每个Hanan网格单元的中点设置为A*算法过程中的可走节点，以此找到一条最短路径作为当前组件的GoldenBit。3.根据权利要求1所述的基于GoldenBit与Hanan网格更新的总线布线方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：步骤S21:对位路径的第一段和最后一段进行调整；首先添加两个段，分别是起始引脚到其所在网格中点的段，以及终止引脚到其所在网格中点的段；然后根据引脚所在组件的边，判断第一段和最后一段的方向是水平的还是垂直的，以此调整第一段和最后一段的上的坐标；步骤S22：根据GoldenBit的段2方向，统计从GoldenBit的起始引脚到组件此边边界过程中的经过引脚数量；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，刘浩伟，
申请(专利权)人：福州芯智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：