探究基于alm结构fpga的逻辑综合关键技术研究

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1、东南大学硕士学位论文基于ALM结构FPGA的逻辑综合关键技术研究姓名：王列伟申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：杨全胜20070320基于ALM结构FPGA的逻辑综合关键技术研究摘要近些年来，FPGA已经成为现代电子、半导体行业的最重要组成部分之一，针对FPGA的综合技术的研究是电子设计自动化技术的重要研究方向。逻辑综合是FPGA综合的重要步骤，它包括逻辑优化和工艺映射。本文主要研究了针对一种新型ALM(AdaptiveLogicModel)结构FPGA的工艺映射算法。论文首先对已有FPGA逻辑综合技术进行了全面的总结，从逻辑优化和工艺

2、映射两个方面分析了传统算法对ALM结构FPGA的适应性，通过分析我们得出结论，传统的逻辑优化算法仍然能够适用于ALM结构FPGA的逻辑综合，而工艺映射算法则需要进行改进。在以上分析的基础上，根据ALM结构的特点，论文提出了一种以面积优化为主，同时考虑延迟的针对ALM结构FPGA的工艺映射算法—一ALMmap。该算法包括几个子算法，递减迭代装箱算法能够很好的适应ALM结构的灵活性；通过ALM装箱算法并加入共享输入处理，将多个LuT装A．--个ALM结构中；再汇聚路径的处理有助于提高效率和减少面积；算法在已有的多级分解算法基础上考虑了延迟因素，在不降低

3、面积优化效果的同时降低了延迟：通过全局优化从全局范围对面积进行了进一步的优化。最后，我们对ALMmap算法与传统算法进行了测试与比较，通过实验数据表明，ALMmap能够很好的发挥ALM结构的灵活性，考虑延迟的多级分解算法能够很好的降低延迟，与传统基于K—LOT的工艺映射算法相比，具有更好的面积与延迟综合性能。关键词：ALM，FPGA，工艺映射，逻辑优化，逻辑综合THEKEYTECHNoLoGYoFLoGICSYNTHESISFORALM．BASEDFPGAABSTRACTInthepastdecadeyears，FPGA(FieldProgramm

4、ableGateArray)hasbeenthemostimportantpartofmodemelectronicandsemiconductorindustry，andtheSynthesisTechnologyinEDA(ElectronicDesignAutomation)basedonFPGAhasbeenahotresearchfield．Lo舀cSynthesisisanimportantstepofSynthesis，includinglogicOptimizationandTechnologyMapping．AnewTechnol

5、ogyMappingalgorithm，calledALMmap，isproposedforTechnologyMappingOfALM(AdaptiveLogicModel)basedFPGA．Firstly，thepreviousLogicSynthesistechnologiesbasedonFPGAarcsummarizedcomprehensively，andthen,theadaptabilityoftraditionalalgorithmsforALM·basedFPGAisanalyzedintermsofLogicOptimiza

6、tionandTechnologyMapping．Throughthoroughanalysis，weconcludethattraditionalLogicOptimizationalgorithmscanalsobeusedinthesynthesisofALM-basedFPGA．buttraditionalTechnologyMappingalgorithmsshouldbeimproved．BasedontheanalysisandfeatureofALMstructure，ALMmapalgorithm,whichisareaoptim

7、izationaimedwithdelayoptimizationconsideredispresented．TherearcthreepartsinALMmap，Decreasing-IterationBinPackingalgorithmisproposedtoadapttheflexibilityofALM,ALMPackingalgorithmCanpackseveralLUTSintooneALMwithshared．inputshandled．Re-convergentPathhandlingCanbeusedtoenhancethee

8、fficiencyanddecreasetheareaconsuming,ImprovedMulti—Leveldecom