基于多项式符号代数方法的高层次数据通路的等价验证

基于BDD或布尔SAT的等价验证方法虽然能够成功验证低层次门级电路,但却难以满足高层次设计验证要求. 由此,以多项式符号代数为理论基础,提出了一个高层次数据通路的等价验证算法. 深入研究了使用多项式表达式描述复杂数据通路行为的方法,得到了高层次数据通路的多项式集合表示的一般形式. 从多项式集合公共零点的角度定义了高层次数据通路的功能等价,给出了一个基于Grbner基计算的有效代数求解算法. 针对不同基准数据通路的实验结果表明了该算法的有效性.     

关系运算的综合及其优化方法研究

文中较全面地研究了ＶＨＬＤ等述语言中关系运算的综合及其优化方法，提出了根据关系运算在描述中的不同情开以不同综合方法的策略。     

高级综合中寄存器合并问题的研究

高级综合技术的研究在当前倍受关注。在进行资源分配时,为了减少互连线的数目,提高设计质量,应对数据路径综合中所需的寄存器进行合并。通过对寄存器合并问题进行研究分析,给出一种高级综合中的寄存器合并算法。经实验证明,该算法具有速度快、效率高的特点,应用在高级综合系统中时,可提高综合设计的质量。     

高级综合中工艺映射技术的发展

工艺映射作为高级综合中的一个重要的处理阶段，将与工艺无关的结构转换为特定的工艺描述，本文综述了基于标准单元库的ＦＰＧＡ的成熟的工艺映射方法，概述了高级综合系统中工艺映射的主要任务、研究现状和发展。     

高级综合前的检查和转化

Talent2000中VHDL文件的编译中间结果用于综合和模拟,VHDL是面向模拟的语言,并不是所有的VHDL语句都可以综合,在一个实用化高级综合系统中,除了根据可综合子集检查VHDL源描述之外,还要求可综合VHDL描述具有一定的风格。在进行高级综合前,必须对VHDL文件编译的中间结果进行处理,包括语句可综合性检查、VHDL描述的可综合性风格检查、循环语句展开和子程序内联。该文给出了要求VHDL描述具有可综合性风格的原因,实现了面向高级综合的检查、循环语句的展开和子程序内联。     

高级综合中寄存器合并问题的研究

高级综合技术的研究在当前倍受关注。在进行资源分配时,为了减少互连线的数目,提高设计质量,应对数据路径综合中所需的寄存器进行合并。通过对寄存器合工问题进行研究分析,给出了一种高级综合中的寄存器合并算法。经实验证明,该算法具有速度快,效率高的特点,应用在高级综合系统中时,可提高综合设计的质量。     

高级综合中寄存器分配问题的研究

寄存器分析是数据路径综合中的一个重要任务。文中通过对寄存器分配问题进行研究分析，得出了它与通道布线中的轨道分配问题具有等价性的结论，晨而采用一种轨道分配算法一左边界算法来解决寄存器的分配问题，同时对它进行扩充以支持条件结构中寄存器的分配问题。     

高级综合中流图优化问题的研究

高级综合技术的研究在当前倍受关注。高级综合的基本任务是完成从数字系统的行为描述到寄存器传输级设计的转换。综合产生的设计的质量不仅受所采用的综合算法的影响,内部表示流图对所产生的设计的质量也有很大的影响。因而为了综合生成高质量的设计,对内部表示流图进行优化是必须的。当前关于流图优化问题的研究主要集中于减小临界通路的长度。作者从优化设计费用的角度出发,定义了一个基于费用的优化函数,并提出了一种求解该函     

高级综合中基于知识的RTL映射方法的研究

本文通过对ＶＨＤＬ语言高级综合系统ＨＬＳ／ＢＩＴ中寄存器传输级约束和工艺映射子系统的介绍，论述了利用智能技术创建的智能约束目标库及其相关机制，在此基础上，提出了适合ＲＴＬ工艺映射的基于知识的单元匹配方法。     

VHDL语言高级综合子集的确立及其实现方法

越来越多的高级综合系统采用或接受ＶＨＤＬ语言作为设计输入，但ＶＨＤＬ语言的语义本质是基于模拟而非基于高级综合的，许多语法现象不能或不适于进行综合。本文系统地分析了ＶＨＤＬ语言的可综合性问题，详细讨论了ＶＨＤＬ语言的各种语法现象的可综合性，并结合实际系统分析了ＶＨＤＬ语言高级综合子集的确立及实现方法。     

面向高级综合验证的数据流图提取技术研究

该文主要讨论高级综合系统RTL(register transfer level)级综合结果正确性验证策略的确 定及验证系统设计中DFG(data flow graph)逆向获取算法的设计与实现.算法主要包括4个处 理阶段：FSM(finite state machine)动态分析及控制输出获取;FSM当前状态下数据通道有 效元件分析;数据通道结构到DFG操作结点转换;DFG结点间数据依赖关系分析、共享寄存器 变量分离及有向边的形成.     

FPGA高层综合中的内存子系统研究综述

高层综合从高级编程语言对系统的行为描述出发,把系统中的计算转移到可重构的硬件中,以加速系统运行。高层综合中生成有效的内存子系统尤为重要,特别是对于数据密集型的计算。分析了现阶段FPGA高层综合技术及其内存子系统,把生成的内存子系统从体系上分为三类:DSP型体系、以CPU为核心的体系以及基于可重构内存功能单元的体系。结合实例介绍了各体系的特点,然后按照高层综合过程中的前端和后端,分类讨论了内存子系统的优化技术。经过分析评价,指出片外与片上内存间的映射、程序的有效建模等问题仍有待解决,自动化生成内存组织体系和多模块综合是可能的研究方向。     

高层次综合与布图规划相结合的方法与技术

介绍了高层次综合与布图规划相结合的基本方法与技术及其研究进展．该方法主要解决集成电路制造工艺的持续发展给集成电路电路设计所带来的2个问题：集成电路本身的集成复杂度使得集成电路的设计工作必须向更高的抽象层次前进;集成电路特征尺寸的缩小导致物理寄生效应已经在电路的时延、功耗等指标上成为主导因素,这要求在更高的抽象层次关注物理参数的影响．对本领域有代表性的算法进行了系统的描述,并且对这些算法的基本思路进行了分析和总结．     

底层相关的VLSI高层次设计策略

在ＶＬＳＩ系统设计、行为设计和逻辑设计过程中,未考虑到的与半导体制造工艺有关的因素（如延迟、功耗问题等）严重影响设计结果的性能,以至使物理设计结果的性能远离原来的设计目标,针对这个问题,文中提出与底层有关的ＶＬＳＩ高层次设计策略,将影响性能的底层参数和信息引入高层次设计中,使得高层次设计结果在进行物理实现之时能满足性能要求。     

高层次数据流的多电压低功耗综合方法

为了有效地进行算法行为描述到寄存器传输级结构描述的转换,提出一种同时考虑功能单元功耗、互连功耗和电压转换功耗的模型和基于网络流的低功耗设计方法.首先对给定的数据流图进行单电压高层次综合,然后对单电压综合结果迭代地进行多电压调整;提取每次迭代时需要调整的网络流子图,对该子图运行最小费用最大流增量算法.该方法充分利用前面迭代中得到的优化解,避免了对整个网络流的重复计算.实验结果表明,文中方法在互连功耗、电压转换功耗和总功耗等方面均有较大优化.     

VLSI高层综合设计中的调度和互连

VLSI高层次设计技术是近年来系统设计自动化研究的主要方向,高层次综合设计是高层次设计技术的关键,其主要任务是调度和互连。该文介绍了若干基本的调度和互连算法,提出将DVS技术应用于高层次综合设计中,实现在满足任务行为的约束条件下,动态改变时钟的速度和电源电压达到降低功耗的目的,制定了可行的研究实施方案。     

一种调度引导的时钟周期选择算法

提出一种新颖的调度引导的时钟周期选择算法,通过连续时间域的调度,引导时钟周期的选择。与基于冗余时间的启发式算法相比,该文算法能够在各种资源配置条件下选择出有助于优化电路性能的时钟周期。高层次综合基准测试电路的实验数据表明新方法的有效性。     

基于遗传算法的Vivado HLS硬件加速

为适应当前“大数据+深度模型”时代的到来,利用FPGA进行各种算法的硬件加速为其提供了一种可行的解决方案. 本文利用Vivado HLS工具,基于遗传算法设计了一套智能硬件加速架构,编程实现自动生成tcl文件、自动调用HLS工具完成仿真和提取报表中的数据进行分析,并对Xilinx公司所给的FIR和DCT等案例程序进行了测试. 实验中寻找到了较优的解决方案,效率相比人工不断尝试的方法有了数量级的提升,满足了当前一般算法在硬件加速的通用性.     

高级综合中VHDL描述向Petri网转换方法的研究

提出一种基于执行路径的Petri网生成算法,该算法提取VHDL源描述中的功能和时序信息,生成与源描述完全等价的Petri网结构．算法采用条件树结构保存条件,语句执行条件和Petri网迁移条件都依据条件树生成．生成的Petri网能够准确地保存源描述中的I／O时序信息,形成调度过程中I／O操作处理的基础．从该结构出发,能够方便地实现各种I／O模式的调度。     

高层次综合的实有化逻辑图自动生成关键技术的研究

研究的逻辑图自动生成系统是“九五”微电子重点科技预研项目的成果“实用化专用集成电路高层次自动化设计系统－Talent系统”的子系统,该系统通过对电路网表有效的识别与划分、逻辑单元的布局及互连信号线的布线等,自动生态具有一定逻辑功能且布局美观规范的逻辑原理图。该文重点研究逻辑图自动生成实用化过程中的关键技术,将人工智能基于规则的知识表示与形式化算法相结合,提出有效的自动布局方法;应用模式识别理论和方法解决逻辑图的自动布线问题,提出基于决策树的通道分配方法,并设计一套完整的规则体系;进而,文中给出详细的划分模型,并在此基础上,结合逻辑原理图的特点实现了两种有效的划分算法：（1）种子生成的构造式划分算法;（2）迭代改进划分算法。其中算法（1）的设计思想主要源于贪婪构造,而算法（2）则对经典的最小分割划分算法Kernigham－Lin算法进行改进。基于上述研究实现的逻辑图自动生成系统,能够在很短的时间内生成美观规范、可读性好的逻辑图,为整个系统实用化做出了贡献。