基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化

提出了一种基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化的算法, 该算法包括基于信号概率和跳变密度的固定极性Reed-Muller(Fixed Polarity Reed-Muller, FPRM)函数动态功耗模型, 基于遗传算法的以功耗优化为导向的RM逻辑极性搜索方法, 以及利用双锐积运算的RM逻辑错误率计算方法. 在错误率的约束下, 通过有选择性地删减部分乘积项, 实现功耗优化. 提出的算法用C语言实现, 并用MCNC Benchmark电路测试. 结果表明: 与原始FPRM电路功耗相比, 在平均错误率为3.21％时, 电路动态功耗平均减少了22.77％.     

基于模拟退火遗传算法的三值FPRM电路功耗优化

在三值FPRM(Fixed-Polarity Reed-Muller)逻辑函数中,n变量函数有3ⁿ个固定极性.针对不同极性下FPRM电路功耗不同的特点,研究了三值FPRM逻辑表达式,提出一种基于模拟退火遗传算法的三值FPRM电路功耗优化方法.首先,根据三值逻辑函数表达式和开关信号传递理论,建立三值FPRM电路功耗估计模型;再利用模拟退火遗传算法对三值FPRM电路进行功耗最佳极性搜索,得到了功耗最低的FPRM电路;最后对13个MCNC Benchmark电路进行仿真.结果表明:与0极性相比,搜索到的最佳极性功耗平均节省了73.98%.     

三值FPRM电路极性间转换算法及其在面积优化中的应用

通过对三值FPRM(Fixed-polarity Reed-Muller)展开式和四值列表技术的研究,提出了一种三值FPRM电路极性间转换算法,并将其应用于电路面积优化.首先根据四值RM(Reed Muller)逻辑多项式系数的计算方法,推导出三值FPRM展开式极性间系数转换算法;然后利用该算法,结合三值模代数特点以及电路面积估计模型,沿非循环格雷码极性遍历路径进行三值FPRM电路面积最佳极性搜索,得到面积最优的FPRM电路.最后对8个MCNC基准电路进行测试,结果表明：与0极性Reed-Muller电路相比,三值FPRM电路的面积平均减少56.2%.     

包含无关项的MPRM展开式最小化算法

通过对包含无关项布尔逻辑函数SOP(Sum-of-Products)展开式和MPRM(Mixed Polarity Reed-Muller)展开式的研究,结合基于系数矩阵的FPRM(Fixed Polarity Reed-Muller)展开式极性转换算法,提出了一种包含无关项逻辑函数MPRM展开式最小化算法.首先将包含无关项逻辑函数SOP展开式转换为MPRM展开式,并用系数矩阵的形式表示;然后删除函数中的冗余变量,归纳出一种包含无关项MPRM展开式最小化算法,得到与项数较少的MPRM展开式;最后随机选取15个MCNC基准电路进行测试,结果表明该算法能有效地优化电路面积.     

基于SMPSO算法的三值FPRM电路延时优化

n输入变量的三值FPRM电路存在3n个不同极性及其对应的函数展开式. 通过对三值列表转换技术以及三值FPRM逻辑表达式的研究, 并结合自适应变异粒子群算法提出一种三值FPRM电路延时优化解决方案. 首先根据三值FPRM逻辑表达式的特征建立延时估计模型; 然后结合三值列表转换技术和SMPSO算法, 对三值FPRM电路延时进行优化; 最后采用PLA格式的MCNC Benchmark电路进行算法测试. 结果表明: SMPSO算法相比于穷尽算法的优化效果更佳, 电路的延时和面积平均节省11.6%和18.6%.     

基于近似逻辑的不完全指定FPRM函数的功耗优化

基于精确逻辑的逻辑综合和优化方法已有广泛的研究. 但有时并非需要精确逻辑, 从而可利用这种特性进行关键指标的综合和优化. 本文提出了基于近似逻辑的不完全指定固定极性Reed-Muller (Incompletely Specified Fixed Polarity RM, ISFPRM)逻辑函数的逻辑优化方法. 首先建立基于二级逻辑的功耗估算模型和近似电路的设计效能评估模型, 然后提出基于近似逻辑的ISFPRM函数的优化算法, 并用遗传算法加以实现. 所提算法应用于MCNC标准电路进行测试, 结果表明在一定的面积约束下, 电路每增加1%的误差率获得12%~18%的功耗优化     

包含无关项的MPRM展开式最小化算法

通过对包含无关项布尔逻辑函数SOP（Sum—of-Products）展开式和MPRM（MixedPolarityReed—Muller）展开式的研究,结合基于系数矩阵的FPRM（FixedPolarityReed—Muller）展开式极性转换算法,提出了一种包含无关项逻辑函数MPRM展开式最小化算法．首先将包含无关项逻辑函数SOP展开式转换为MPRM展开式,并用系数矩阵的形式表示;然后删除函数中的冗余变量,归纳出一种包含无关项MPRM展开式最小化算法,得到与项数较少的MPRM展开式;最后随机选取15个MCNC基准电路进行测试,结果表明该算法能有效地优化电路面积．     

逻辑函数RM展开式和CRM展开式的转换

讨论了逻辑函数在与-异或和或-符合代数系统中的RM展开式和CRM展开式.根据异或和符合运算的性质详细讨论了逻辑函数bj系数和dj系数间的关系,并提出了两者的矩阵转换法,举例说明了转换过程.该方法揭示了bj系数和dj系数的内在联系,具有较好的实用性.     

检测线性函数与线性变量的表格方法

讨论了线性函数、部分线性函数和线性变量的定义、性质和定理,提出了检测基于最小项展开的逻辑函数的线性变量与线性函数的表格方法.提出了直接从RM型逻辑函数的Reed-Muller展开出发以及直接从OC型OC展开出发检测RM型逻辑函数和OC型逻辑函数的线性变量及线性函数的表格方法.文中提出的表格方法具有简单、方便和易于计算机编程操作等优点.     

基于与一异或代数系统的对称函数的研究

本文在分析与一或一非代数系统的基础上研究了基于与一异或代数系统的对称函数，讨论了RM型基本对称函数的定义和性质.在此基础上提出了二种基于RM型对称型函数的任意对称函数的综合方法:基于RM型通用逻辑组件ULM 3的逻辑综合及基于余加器与RM型PLA的逻辑综合.     

基于不相交锐积运算的逻辑函数错误率计算

提出了一种通过比较逻辑覆盖差异的函数错误率计算方法, 该方法主要包括逻辑覆盖不相交锐积运算和双锐积运算, 分别用于实现2个逻辑覆盖之间不相交操作和公共部分删除操作, 进而实现TB逻辑函数之间或RM逻辑函数之间覆盖差异的提取. 通过对所提取覆盖包含的最小项数量统计, 实现函数错误率的计算. 所提出的方法用C语言实现, 并用MCNC测试电路进行测试. 实验结果表明, 该算法可以实现TB函数和RM函数的错误率计算, 且具有运算速度快, 适合处理大逻辑函数的特点.     

检测旋转对称函数的表格方法

讨论了旋转对称函数的定义和性质,提出了检测基于最小项展开逻辑函数的旋转对称函数的表格方法,提出了直接从RM型逻辑函数的Reed—Muller展开出发以及直接从OC型OC展开出发检测RM型逻辑函数和OC型逻辑函数的旋转对称函数的表格方法．文中提出的表格方法具有简单、方便和易于计算机编程操作等优点．     

基于逻辑复合门映射的电路面积优化

提出了一种基于复合门映射的电路面积优化方法.该方法首先通过BDD结构的拆分将待优化的逻辑电路转化为由二输入基本逻辑门组成的多级逻辑网络,然后利用复合门搜索和等效转换算法将逻辑网络中适合复合门实现的子结构用相应的复合门替换.提出的优化算法用C语言编程实现,并用MCNC电路进行了测试.测试结果表明,相比于ABC和BDS软件结果,经算法优化后,电路的节点数可分别减少约37%和29%.     

三值Read-Muller展式的最优极性

本文提出了计算3~n个不同极性Reed-Muller展式的新方法。该方法不需进行矩阵计算,即可从函数值(真值)向量直接得到3~n个RM展式.这样,不但减少了计算复杂性,且有利于较快求出RM展式的最优极性表示.     

基于RM型通用门ULM3的对称函数综合

阐述了基本RM型对称函数的定义和性质，给出了任意”变量对称函数在n-1变量基本RM型对称函数完备集中展开系数的计算公式，在此基础上，提出了基于RM型三变量通用逻辑门ULM3的变量数为奇数或偶数的对称函数综合方法，实例验证了上述方法的有效性．     

RM分解图及其应用

针对与-异或逻辑代数系统中电路设计与化简的要求，提出了一种全新的图形表示方法——RM分解图，讨论了利用RM分解图将任意开关函数变为RM对称函数等方面的应用，并在此基础上提出了一系列基于RM分解图的图形方法，用来指导超大规模集成电路中基于通用逻辑门的单元电路的设计与化简，设计出的电路具有易于检测、连线数少等优点。     

基于表格法的RM展开系数与或-符合展开系数的转换

讨论了逻辑函数的RM展开系数与或-符合展开系数之间的关系式,分析了bj图→dj图转换的图形方法．在此基础上提出了逻辑函数的RM展开系数→或-符合展开系数以及或-符合展开系数→RM展开系数转换的表格方法．与图形方法相比,表格法具有不需要画图,不受变量数限制以及易于计算机编程操作等优点．     

基于DNSGA-Ⅱ算法的三值FPRM电路面积与功耗优化

针对三值FPRM电路面积与功耗综合优化问题,提出一种基于差分非支配排序遗传算法(Differential Non-dominated Sort Genetic Algorithm Ⅱ,DNSGA-Ⅱ)的最佳极性搜索方案.首先在DNSGA-Ⅱ算法中,随机抽取种群个体进行高斯变异而产生变异群体.从Pareto非劣解集和变异群体中抽取父代进行二项式交叉产生子代群体,从而维持算法的多样性.然后,结合DNSGA-Ⅱ算法与三值FPRM电路极性转换技术和低功耗技术,搜索电路面积与功耗的最佳极性.最后对MCNC Benchmark电路进行测试,与GA和NSGA-Ⅱ算法搜索到的结果相比,DNSGA-Ⅱ算法获取的最佳极性电路功耗平均减小19.53%和15.08%,面积平均节省9.01%和6.05%.     

可限加分解阵与三值ECL电路设计

在分析了射极耦合逻辑(ECL)电路限加-取小物理结构的特点后,引入矩阵形式来表示电路的输出函数;定义了适用于ECL电路设计的矩阵运算,并分析了矩阵的可限加分解性、函数的凸性等特性;然后通过矩阵变换,将多值逻辑函数分解为适合ECL电路实现的子函数,从而得到对应电路.举例说明了分解过程和具体ECL电路的设计过程.例证表明,该方法是可行的,并且直观、易操作.     

Excel多元非线性回归水萃取甲苯-乙醚体系物料衡算研究

以水多级逆流萃取甲苯 乙醚体系为对象,首先用RME(回归-矩阵-Excel)法得到了关于各级萃取率和萃余相浓度2个经验回归方程.然后,分别针对方程中所有变量,用RSQ函数计算方程的全相关系数R2值.最后,利用Excel"规划求解"函数,以要求R2达到最大,获得优化回归方程,对于各级萃取率ηi=-0.169 9 0.746 3S/FB 0.014 8(I-1.562 5)2,各级萃余相浓度Xi=0.049 0 0.375 7 XF -0.241 0 S/FB 0.002 7(I-8.801 0)2.