可編程邏輯芯片特別是現場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)芯片的快速發展,使得新的芯片能夠根據具體應用動態地調整結構以獲得更好的性能,這類芯片稱為動態可重構FPGA芯片(Dynamically ReconfigurableFPGA,DRFPGA)。然而,使用這類芯片構建的可重構系統在實際應用前還有許多問題需要解決。一個基本的問題就是動態可重構FPGA芯片中的可重構功能單元(Reconfigurable Functional Unit,RFU)的模塊布局問題和模塊間的布線問題。 本文從基本的FPGA芯片結構和CAD算法談起,介紹了可重構計算的概念,建立了可重構計算系統模型和動態可重構FPGA芯片模型,在此模型上提出一個基于劃分和時延驅動的在線布局算法,和一個基于Pathfinder協商擁塞算法的布線算法,來解決動態可重構FPGA芯片的布局和布線問題。由硬件描述語言(Hardware Description Language,HDL)描述的電路首先被劃分成有限數目的層,然后將這些電路層布局到芯片的每一層,同時確保關鍵路徑的時延最小。實驗結果表明,布局算法與傳統的布局算法(或者文獻[37]中的算法)相比,在時延上平均減少27%,在線長上平均減少34%(或者11%),在運行時間上平均減少42%(或者97%)。布線算法與傳統的布線算法相比,能夠將線長降低26%,將水平通道寬度降低27%,顯示出較高的性能。