System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法、装置和电子设备制造方法及图纸_技高网

一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法、装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:40302996 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-07 20:49
本发明专利技术提供了一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法、装置和电子设备,涉及数字逻辑电路的技术领域,包括:获取待分解布尔逻辑函数的逻辑网表和真值表;重复执行下述步骤,直至将函数分解为由基本逻辑门构成的有向无环图:判断目标逻辑节点的真值表是否与目标基本逻辑门的真值表相匹配;若是,则使用目标基本逻辑门替代目标逻辑节点;否则,判断目标逻辑节点支持集中输入变量数目是否小于或等于预设阈值;若是,则对目标逻辑节点进行精确综合处理;否则,基于不相交支持集分解条件和多数逻辑门分解条件选择不相交支持集分解法或者多数逻辑门分解法或者香农分解法对目标逻辑节点进行分解,并更新当前逻辑网表;该方法提升了逻辑函数的分解效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字逻辑电路的,尤其是涉及一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法、装置和电子设备


技术介绍

1、电子设计自动化(electronic design automation,eda)工具在现代数字集成电路发展中起着至关重要的作用。逻辑综合,作为eda工具的核心组成部分,负责将寄存器传输级描述转换为门级逻辑网表,并在满足设计约束的情况下进行功耗、性能和面积优化。

2、逻辑综合的方法在很大程度上取决于如何表示布尔逻辑函数,目前主要依赖于有向无环图来描述多级逻辑网络。对于复杂逻辑网络,每一步的优化都与前一步的结果紧密相关,因此,在优化的初始阶段,拥有一个更优秀的有向无环图尤为关键。用更简单的子函数表示复杂的逻辑函数成为逻辑综合过程的主要任务之一,而逻辑函数的分解方法则是应对这一问题的有效途径。

3、然而,现有的逻辑函数化简方法例如卡诺图化简法等,多仅适用于输入变量数量少的逻辑函数,随着电路的复杂性不断增加,求解空间也随之急剧增大,导致逻辑函数分解算法的运行时间暴增,出现逻辑函数分解效率低下的情况。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法、装置和电子设备,以缓解了现有针对异或多数逻辑的逻辑函数分解方法存在的分解效率低下的技术问题。

2、第一方面,本专利技术提供一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,包括:获取待分解布尔逻辑函数的逻辑网表和真值表;重复执行下述步骤,直至将所述待分解布尔逻辑函数分解为由基本逻辑门构成的有向无环图;判断当前逻辑网表中目标逻辑节点的真值表是否与目标基本逻辑门的真值表相匹配;其中,所述目标逻辑节点表示所述当前逻辑网表中的任一逻辑节点;所述目标基本逻辑门表示多种基本逻辑门中的任一基本逻辑门;若是,则使用所述目标基本逻辑门替代所述目标逻辑节点;若否,则判断所述目标逻辑节点的支持集中的输入变量数目是否小于或等于预设阈值;若小于或等于,则对所述目标逻辑节点进行精确综合处理,以将所述目标逻辑节点分解为若干基本逻辑门;若大于,则基于不相交支持集分解条件和多数逻辑门分解条件从预设分解算法中选择目标算法,以基于所述目标算法对所述目标逻辑节点进行分解,并基于分解结果更新所述当前逻辑网表;其中,所述预设分解算法包括:不相交支持集分解法,多数逻辑门分解法和香农分解法。

3、在可选的实施方式中,所述方法还包括:计算目标输入变量关于所述目标逻辑节点的正余子式和负余子式;其中,所述目标输入变量表示所述目标逻辑节点的所有输入变量中的任一输入变量;基于所述正余子式和所述负余子式计算所述目标逻辑节点关于所述目标输入变量的布尔差分;基于所述目标逻辑节点的所有输入变量对应的布尔差分,确定所述目标逻辑节点的支持集中的输入变量数目。

4、在可选的实施方式中,基于不相交支持集分解条件和多数逻辑门分解条件从预设分解算法中选择目标算法,包括:基于不相交支持集分解条件判断所述目标逻辑节点是否支持不相交支持集分解;若支持,则将不相交支持集分解法作为所述目标算法;若不支持,则判断所述目标逻辑节点的目标输入变量是否满足多数逻辑门分解条件;若是,则将多数逻辑门分解法作为所述目标算法;若否,则将香农分解法作为所述目标算法。

5、在可选的实施方式中,若所述多数逻辑门为三输入多数逻辑门,则判断所述目标逻辑节点的目标输入变量是否满足多数逻辑门分解条件,包括:获取所述目标输入变量关于所述目标逻辑节点的正余子式和负余子式;计算所述正余子式的反相结果与所述负余子式的乘积,得到乘积结果;若所述乘积结果等于0,则确定所述目标逻辑节点的目标输入变量满足多数逻辑门分解条件;若所述乘积结果等于1,则确定所述目标逻辑节点的目标输入变量不满足多数逻辑门分解条件。

6、在可选的实施方式中,若将不相交支持集分解法作为所述目标算法,则基于所述目标算法对所述目标逻辑节点进行分解,包括:基于所述不相交支持集分解条件从所述目标逻辑节点的输入变量中命中待分解的输入变量;利用所述待分解的输入变量、相应的基本逻辑门和剩余输入变量替代所述目标逻辑节点;其中,所述剩余输入变量表示从所述目标逻辑节点的输入变量中剔除所述待分解的输入变量后的输入变量。

7、在可选的实施方式中,若将多数逻辑门分解法作为所述目标算法,则基于所述目标算法对所述目标逻辑节点进行分解,包括:使用多数逻辑门和所述多数逻辑门的输入变量替代所述目标逻辑节点。

8、在可选的实施方式中,所述基本逻辑门包括:与门,或门,异或门,二选一多路复用器和多数逻辑门。

9、第二方面,本专利技术提供一种异或多数逻辑的逻辑函数分解装置,包括:获取模块,用于获取待分解布尔逻辑函数的逻辑网表和真值表;重复执行模块,用于重复执行下述步骤,直至将所述待分解布尔逻辑函数分解为由基本逻辑门构成的有向无环图;第一判断模块,用于判断当前逻辑网表中目标逻辑节点的真值表是否与目标基本逻辑门的真值表相匹配;其中,所述目标逻辑节点表示所述当前逻辑网表中的任一逻辑节点;所述目标基本逻辑门表示多种基本逻辑门中的任一基本逻辑门;替代模块,用于在确定匹配的情况下,使用所述目标基本逻辑门替代所述目标逻辑节点;第二判断模块,用于在确定不匹配的情况下,判断所述目标逻辑节点的支持集中的输入变量数目是否小于或等于预设阈值;精确综合处理模块,用于在确定小于或等于的情况下,对所述目标逻辑节点进行精确综合处理,以将所述目标逻辑节点分解为若干基本逻辑门;选择和分解模块,用于在确定大于的情况下,基于不相交支持集分解条件和多数逻辑门分解条件从预设分解算法中选择目标算法,以基于所述目标算法对所述目标逻辑节点进行分解,并基于分解结果更新所述当前逻辑网表;其中,所述预设分解算法包括:不相交支持集分解法,多数逻辑门分解法和香农分解法。

10、第三方面,本专利技术提供一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现前述实施方式中任一项所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法的步骤。

11、第四方面,本专利技术提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现前述实施方式中任一项所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法。

12、本专利技术提供的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,综合了精确综合、不相交支持集分解、多数逻辑门分解、以及香农分解的逻辑函数分解方法,优化了逻辑函数的分解流程,可以快速地将异或多数逻辑的逻辑函数转化为由基本逻辑门构成的有向无环图,有效地提升了逻辑函数的分解效率,降低了有向无环图中的节点数量和层级,减少了生成异或多数逻辑图时的复杂度,为后续的电路优化提供了更好的初始解。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,基于不相交支持集分解条件和多数逻辑门分解条件从预设分解算法中选择目标算法,包括:

4.根据权利要求3所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,若所述多数逻辑门为三输入多数逻辑门,则判断所述目标逻辑节点的目标输入变量是否满足多数逻辑门分解条件,包括:

5.根据权利要求3所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,若将不相交支持集分解法作为所述目标算法,则基于所述目标算法对所述目标逻辑节点进行分解,包括:

6.根据权利要求3所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,若将多数逻辑门分解法作为所述目标算法,则基于所述目标算法对所述目标逻辑节点进行分解,包括:

7.根据权利要求1所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,所述基本逻辑门包括:与门,或门,异或门,二选一多路复用器和多数逻辑门。

8.一种异或多数逻辑的逻辑函数分解装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,基于不相交支持集分解条件和多数逻辑门分解条件从预设分解算法中选择目标算法,包括:

4.根据权利要求3所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,若所述多数逻辑门为三输入多数逻辑门,则判断所述目标逻辑节点的目标输入变量是否满足多数逻辑门分解条件,包括:

5.根据权利要求3所述的异或多数逻辑的逻辑函数分解方法,其特征在于,若将不相交支持集分解法作为所述目标算法,则基于所述目标算法对所述目标逻辑节点进行分解,包括:

6.根据权利要求3所述的异或多数逻辑的逻辑函数...

【专利技术属性】
技术研发人员:储著飞马铖昱刘鹏肖勇邵云董广海
申请(专利权)人:深圳鸿芯微纳技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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