fpga布线技术的研究

《fpga布线技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、劣参未交硕士学位论文FPGA布线技术的研究ResearchofFPGARoutingTechnology作者：常琳导师：袁小龙北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书lIil1[IIIIIIIIIIIlUIIlY2602923本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)

2、学位论文作者签名：签字日期：Wf年岁月弓f日导师签名：刁1签字日期：≯cf年≥月弓7日中图分类号：TP312UDC：004学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文作者姓名：常琳导师姓名：袁小龙学位类别：工学FPGA布线技术的研究论文英文题目学号：11120024职称：副教授学位级别：硕士学科专业：微电子学与固体电子学研究方向：EDA技术北京交通大学2014年2月致谢本论文的工作是在我的导师袁小龙副教授的悉心指导下完成的，袁小龙教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来

3、袁小龙老师对我的关心和指导。袁老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向袁小龙老师表示衷心的谢意。袁老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，师兄师姐以及马娟、李肠和杨天阳等同学对我的论文研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成学业。中文摘要摘要：FPGA(FieldProgrammableGateArray)，即现场可编程门阵列，作为专用集成

4、电路领域中的一种半定制电路出现，具有设计成本低、上市时间快、设计灵活便于修改、生命周期长等优点，是数字电路设计领域中的一种最普遍的应用。布局布线是FPGA设计开发流程中的两个重要任务：布局，是将工艺映射模块划分后得到的子电路分配到可编程IP核的具体逻辑单元中；布线，是给这些放置好的逻辑单元进行相互之间的连线。虽然市场上很多CAD工具可以完成FPGA的布局，全局布线和全局兼详细布线，但是不同工具实现起来存在差异。这些布局布线工具大多都是在VPack算法、模拟退火算法、Ⅳ算法、Dijkstra算法、迷宫布线算法以及路径

5、搜索算法的基础上实现并改进的。为了加速FPGA的开发应用，提升FPGA芯片的功能，研究并提高FPGA布局布线工具的质量具有很重要的意义。本文以FPGA作为研究对象，论述了FPGA的研究意义及国内外现状；深入分析了FPGA的基本结构；对FPGA的打包技术，布局技术以及FPGA的布线技术进行了深入的研究工作。本文对VPR工具中的关键算法进行了三方面的改进：一是在VPack原有算法基础上进行了改进，VPack中的BLE吸引函数的关键度部分加入两项淘汰因子后，布局布线的总速度高了0．04746％左右，总延时降低了0．02％

6、。二是对VPR中布通率驱动布线器进行了研究并改进：(1)使用Elmore模型替代线性模型来优化延时；(2)将原有布线中的固定基本成本函数改为动态基本成本函数。发现改进后的时序驱动布线器延时减少了近3．67％，而CPU使用时间减少了25％。三是对路径搜索算法进行了研究和改进：修改估价函数，忽略对不必要的路径的搜寻，对于较大的电路来说有了很大的改进，其搜索速度大概提高了0．048％左右，其延时减少了0．008％。通过本论文的研究工作，为今后设计更优化的FPGA布局布线工具打下了一定的基础。关键词：FPGA；VPR；VP

7、ack算法；∥算法；Dijkstra算法；迷宫布线算法；路径搜索算法分类号：TP312ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：FPGA(FieldProgrammableGateArray)，asASICfieldemergenceofasemi—customcircuitswithlowdesigncost，timetomarketfast，flexibleandeasytomodifydesign，longlife-cycle，etc．，itisoneofthemostcommonapplicatio

8、nsinthedigitalcircuitdesign．TodayFPGAdesignflowmainlyincludestwo．aspects：thefirststepisthelayout，thetaskistoassignthesub—circuittechnologymappingmodulewhichwasdividedintospecificpr