微電子技術(shù)的發(fā)展,特別是可編程邏輯器件的產(chǎn)生加速了電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心日趨轉(zhuǎn)向基于計(jì)算機(jī)的電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù),即EDA技術(shù)。EDA技術(shù)采用的自頂向下設(shè)計(jì)流程代替了原有的自下而上設(shè)計(jì)流程,縮短了集成電路的開發(fā)周期,節(jié)省了開發(fā)費(fèi)用,促進(jìn)了集成電路的發(fā)展。布局布線是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)自動化的一個重要環(huán)節(jié),也是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個重要課題,其性能的好壞直接影響到電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)的可靠性。 本文首先介紹了布局布線前的背景知識,然后對學(xué)術(shù)上成熟的VPR布局布線工具所采用的算法進(jìn)行了闡述,分別介紹用于布局的模擬退火算法和布線的A*迭代式迷宮搜索算法,最后重點(diǎn)研究了自動布線算法,并作出了以下改進(jìn);根據(jù)FPGA布線算法的需要對雙向啟發(fā)式搜索算法進(jìn)行了相應(yīng)的理論分析及改進(jìn);基于VPR實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)線遞增排序方法,并與網(wǎng)線遞減排序進(jìn)行了比較;在原有的時序驅(qū)動布線啟發(fā)式函數(shù)中引入了面積約束條件以節(jié)約FPGA布線的面積。 通過對測試數(shù)據(jù)的分析比較,發(fā)現(xiàn):引入雙向啟發(fā)式搜索算法能大大增加布線拆線的速度;遞增有序比遞減有序布線減少了運(yùn)行時間;時序驅(qū)動布線算法中引入面積約束后,大大減少了布線面積。
上傳時間: 2013-07-17
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可編程邏輯芯片特別是現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)芯片的快速發(fā)展,使得新的芯片能夠根據(jù)具體應(yīng)用動態(tài)地調(diào)整結(jié)構(gòu)以獲得更好的性能,這類芯片稱為動態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片(Dynamically ReconfigurableFPGA,DRFPGA)。然而,使用這類芯片構(gòu)建的可重構(gòu)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用前還有許多問題需要解決。一個基本的問題就是動態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片中的可重構(gòu)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(jié)構(gòu)和CAD算法談起,介紹了可重構(gòu)計(jì)算的概念,建立了可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)模型和動態(tài)可重構(gòu)FPGA芯片模型,在此模型上提出一個基于劃分和時延驅(qū)動的在線布局算法,和一個基于Pathfinder協(xié)商擁塞算法的布線算法,來解決動態(tài)可重構(gòu)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(shù)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(guān)鍵路徑的時延最小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,布局算法與傳統(tǒng)的布局算法(或者文獻(xiàn)[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(yùn)行時間上平均減少42%(或者97%)。布線算法與傳統(tǒng)的布線算法相比,能夠?qū)⒕€長降低26%,將水平通道寬度降低27%,顯示出較高的性能。
標(biāo)簽: FPGA 動態(tài)可重構(gòu) 布局布線 算法研究
上傳時間: 2013-05-24
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PCB(印制電路板)布局布線技巧100問
上傳時間: 2013-06-23
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MSP430晶振布局要領(lǐng),給初學(xué)者一個參考。
上傳時間: 2013-04-24
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采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路,但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時常常需要數(shù)小時的時間,以至于許多設(shè)計(jì)者甚至通過在給定FPGA上采用更多的資源,或者以犧牲電路速度為代價來提高編制速度。電路編制過程中大部分時間花費(fèi)在布線階段,因此有效的布線算法能極大地減少布線時間。 許多布線算法已經(jīng)被開發(fā)并獲得應(yīng)用,其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當(dāng)前最為流行的兩種。然而它們各有缺點(diǎn):基于SAT的布線算法在可擴(kuò)展性上有很大缺陷;幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力,但當(dāng)實(shí)際問題具有嚴(yán)格的布線約束條件時,它在布線方案的收斂方面存在很大困難?;诖?,本文致力于探索一種能有效解決以上問題的新型算法,具體研究工作和結(jié)果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結(jié)構(gòu)的最新研究動態(tài)的基礎(chǔ)上,確定了一種FPGA布線結(jié)構(gòu)模型,即一個基于SRAM的對稱陣列(島狀)FPGA結(jié)構(gòu)作為研究對象,該模型僅需3個適合的參數(shù)即能表示布線結(jié)構(gòu)。為使所有布線算法可在相同平臺上運(yùn)行,選擇了美國北卡羅來納州微電子中心的20個大規(guī)模電路作為基準(zhǔn),并在布線前采用VPR399對每個電路都生成30個布局,從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預(yù)制電路上運(yùn)行。 2、詳細(xì)研究了四種幾何查找布線算法,即一種基本迷宮布線算法Lee,一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動的布線算法PathFinder,一種快速的時延驅(qū)動的布線算法VPR430和一種協(xié)商A
上傳時間: 2013-05-18
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在超深亞微米技術(shù)工藝下,布局成為超大規(guī)模集成電路物理設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。由于現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programable Gate Array,F(xiàn)PGA)布線資源的預(yù)先確定性,使得FPGA的布局更為重要。本文以建立高性能、低擁擠的布局為目標(biāo),從FPGA芯片結(jié)構(gòu)和布局算法兩方面進(jìn)行了深入研究。論文提出了一種通用的層次式FPGA(HFPGA)結(jié)構(gòu)模型及布局模型,并且給出了該模型的數(shù)學(xué)計(jì)算公式;提出將元件之間的層次距離轉(zhuǎn)化為線長的方法,實(shí)現(xiàn)了基于線網(wǎng)模型的高精度布局算法:提出利用矩形的對角線元件之間層次來代替線長,從而達(dá)到優(yōu)化線長的同時提高布通率的快速布局算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩種算法均在北卡羅來納微電子中心(MCNC)學(xué)術(shù)芯片測試案例上取得了較理想的布局實(shí)驗(yàn)效果,為下一步的布線工作建立了良好的基礎(chǔ)接口,并且完成了初始布線的工作。本FPGA結(jié)構(gòu)模型的提出和布局算法的實(shí)現(xiàn)也都為工業(yè)界提供了借鑒價值。
上傳時間: 2013-04-24
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XH 2.54 插座尺寸,來源網(wǎng)絡(luò),為使用方便特此整理
上傳時間: 2013-07-07
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FPGA布局算法和軟件位于工藝映射和布線之間,是一個承上啟下的階段,對最終的布通率和時序都有著重要的影響。 本論文的工作之一便是研究旨在提高布通率的布局算法。在研究了國內(nèi)外裝箱和布局算法的基礎(chǔ)上,本文提出了一種新的結(jié)合了裝箱的布局算法框架,并稱之為"低溫交替改善的"布局算法。其基本思想是,在模擬退火的低溫階段交替的優(yōu)化裝箱和布局。本文給了基于學(xué)術(shù)界標(biāo)準(zhǔn)布局布線軟件VPR的一個軟件實(shí)現(xiàn),并且提出了低溫的判定條件以及一種新的選擇待交換邏輯單元的方法。采用三種不同的裝箱算法作為布局輸入,基于VPR的低溫交替改善的布局算法實(shí)現(xiàn),在布通率上,比VPR分別提高了21.3%、15.5%、10.7%。而帶來的平均額外時間開銷不到20%。 FPGA布局軟件實(shí)現(xiàn)對整個FPGA CAD流程的運(yùn)行效率,算法的可擴(kuò)展性也有著不可忽視的影響?,F(xiàn)代FPGA有著多樣而復(fù)雜的邏輯和布線資源。而學(xué)術(shù)界的布局軟件'VPR所面向的FPGA卻只能處理十分簡單的FPGA結(jié)構(gòu),對于宏、總線、多時鐘等實(shí)際應(yīng)用中很重要的部分都沒有考慮。本文提出了"邏輯單元層"的概念,用具有特定幾何結(jié)構(gòu)的邏輯單元層來統(tǒng)一處理多種類型的邏輯資源。針對相對位置約束在現(xiàn)代FPGA布局軟件中的重要地位,我們提出了一種處理相對位置約束的方法。這些討論均已經(jīng)在面向Xilinx SpartanⅡ芯片布局的原型系統(tǒng)中得到了實(shí)現(xiàn),初步證實(shí)了這些方法的可擴(kuò)展性和實(shí)用性。
標(biāo)簽: FPGA 布局 算法研究 軟件實(shí)現(xiàn)
上傳時間: 2013-06-21
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本文對嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布和改進(jìn)FPGA布局算法進(jìn)行了研究。文章在嵌入硬核的FPGA布線通道寬度分布研究中,引入了四種架構(gòu),其布線通道寬度分布函數(shù)分別為均勻、脈沖、高斯和三角分布。通過修改VPR工具的源代碼,使平臺適用于具有嵌入硬核的FPGA架構(gòu),利用MCNC基準(zhǔn)電路來測試這四種架構(gòu)的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在以網(wǎng)線平均長度作為指標(biāo)的測試中,通道寬度均勻分布的架構(gòu)具有更短的布線長度、更優(yōu)的性能。
上傳時間: 2013-06-27
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論文設(shè)計(jì)了一種FPGA結(jié)構(gòu)描述方法,解決了FPGA建模問題。FPGA結(jié)構(gòu)描述方法包含邏輯單元信息,互連線信息等10部分。當(dāng)采用不同的FPGA芯片進(jìn)行布局布線時,只需要使用結(jié)構(gòu)描述方法重新定義這種FPGA芯片的結(jié)構(gòu),不需要改變布局布線工具。 為了配合FPGA編程下載,論文改進(jìn)了劃分網(wǎng)表算法,能夠生成LUT配置信息文件。改進(jìn)了布局布線算法,能夠支持更多的商用FPGA結(jié)構(gòu)特征,開發(fā)的布局布線工具在可布通性上和VPR接近,布局階段能夠減少21%的邏輯單元交換次數(shù),它在布局布線之后生成內(nèi)部連接信息,布局信息和布線信息。這些信息提供給布局布線的下一階段編程下載必要的支持,可以生成位流文件下載到FPGA中。
上傳時間: 2013-07-29
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