基于粒计算的时序逻辑电路快速优化算法研究

发布时间：2022-12-22 19:30

　　大规模集成电路分析与设计的核心问题之一是逻辑电路的优化。时序逻辑电路优化的任务之一是状态化简,即在保证电路设计要求的前提下,找到时序逻辑系统中具有相同逻辑关系的状态集合,通过状态的合并达到简化逻辑电路的目的。随着逻辑电路设计越来越复杂,时序逻辑电路的状态化简带来很大的挑战。粒计算作为一种能够处理海量数据和不确定信息的人工智能方法,近年来受到了广泛关注。本文尝试将粒计算理论与时序逻辑电路状态化简进行有效的结合。对于完全确定时序逻辑电路状态化简,首先定义了输出矩阵和次态矩阵,进而定义了初态标记矩阵和标记次态矩阵融合而成的系统矩阵,该系统矩阵能完整的反映电路系统的输出和次态情况。基于粒计算中的等价关系模型,最终完成完全确定时序逻辑电路的状态化简。该算法过程避免了矩阵的相乘运算和等价类之间的求交运算,化简效率大大提高。对于非完全确定时序逻辑电路状态化简,首先对状态粒进行标记,基于粒计算中的相容关系模型得到最大相容类集合;然后基于“核”相容类构建初始状态树,得到所有的最小覆盖;最后构建最小状态树验证最小覆盖的闭合性,若所有最小覆盖都不闭合,则能通过最小覆盖树有针对性的得到最优结果。最后,设计了一... 

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 完全确定时序电路状态化简问题研究现状分析
        1.2.2 非完全确定时序电路状态化简问题研究现状分析
        1.2.3 粒计算研究现状分析
    1.3 论文的主要内容和结构安排
        1.3.1 论文主要内容
        1.3.2 论文结构安排
第二章 粒计算理论基础
    2.1 粒计算组成
    2.2 粒计算基本问题
    2.3 粒计算与时序电路状态化简
        2.3.1 等价关系基础知识
        2.3.2 相容关系基础知识
    2.4 本章小结
第三章 基于等价关系的完全确定时序电路状态化简快速算法
    3.1 基本概念
    3.2 几种传统的状态化简方法
        3.2.1 观察法
        3.2.2 隐含表法
        3.2.3 逐次划分法
        3.2.4 小结
    3.3 状态化简并行算法
        3.3.1 算法描述
        3.3.2 实例分析
        3.3.3 小结
    3.4 基于粒计算的状态化简算法
        3.4.1 算法描述
        3.4.2 实例分析
        3.4.3 小结
    3.5 基于等价关系的状态化简快速算法
        3.5.1 算法描述
        3.5.2 实例分析
        3.5.3 算法分析
    3.6 本章小结
第四章 基于相容关系的非完全确定时序电路状态化简快速算法
    4.1 基本概念
    4.2 传统的非完全确定时序逻辑电路状态化简算法
    4.3 基于相容关系的非完全确定时序电路状态化简快速算法
        4.3.1 算法步骤
        4.3.2 实例分析
        4.3.3 算法分析
    4.4 本章小结
第五章 基于粒计算的时序逻辑电路优化系统设计
    5.1 系统设计总体目标
    5.2 系统开发环境
    5.3 系统设计与具体实现
        5.3.1 系统平台总体结构
        5.3.2 系统详细设计实现
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒计算的完全确定时序逻辑电路状态化简算法[J]. 张凯英,张裕,陈泽华.  小型微型计算机系统. 2016(08)
[2]基于粒计算的最简决策规则挖掘算法[J]. 陈泽华,张裕,谢刚.  控制与决策. 2015(01)
[3]粒视角下彩色图像分割方法[J]. 谢巍,邓廷权,董天祯,戴家树.  哈尔滨工业大学学报. 2013(03)
[4]基于最大粒的规则获取算法[J]. 张清华,王国胤,刘显全.  模式识别与人工智能. 2012(03)
[5]粒计算研究现状及展望[J]. 谢刚,刘静.  软件. 2011(03)
[6]粒计算未来发展方向探讨[J]. 张钹,张铃.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2010(05)
[7]同步时序电路设计中状态化简方法探讨[J]. 赵贺,孙凤茹.  自动化与仪器仪表. 2010(05)
[8]基于粗糙集的启发式值约简的改进算法[J]. 张利,卢秀颖,吴华玉,郝胜智.  仪器仪表学报. 2009(01)
[9]基于分辨矩阵和属性重要度的规则提取算法[J]. 饶泓,夏叶娟,李娒竹.  计算机工程与应用. 2008(23)
[10]等价关系与划分[J]. 蒋强荣.  北京工业大学学报. 2008(07)



本文编号：3723903