基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一個(gè)基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法，基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法，適用于完全列舉函數(shù)和非完全列舉函數(shù)。通過逐步搜索最多數(shù)目的真值4構(gòu)成矩陣覆蓋以構(gòu)造最佳優(yōu)化選取算法，通過在輸出矩陣中求解矩陣覆蓋所有真值4以找出導(dǎo)通集的覆蓋，進(jìn)而產(chǎn)生具備覆蓋性質(zhì)的蘊(yùn)涵項(xiàng)。本發(fā)明方法簡(jiǎn)便，提高了邏輯函數(shù)優(yōu)化的效率和準(zhǔn)確性。
【專利說明】基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]邏輯優(yōu)化是數(shù)字電路自動(dòng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，數(shù)字電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAided Design,CAD)系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的諸多領(lǐng)域都有深遠(yuǎn)的影響，對(duì)高速度、高集成度、高復(fù)雜度和高可靠性電路的需求越來越迫切。在國(guó)際上，邏輯優(yōu)化的問題是計(jì)算機(jī)科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。邏輯優(yōu)化是集成電路邏輯綜合的關(guān)鍵技術(shù)，求基于某一優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)邏輯優(yōu)化的問題已被證明是NP難題。目前有多種方法可以實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)優(yōu)化，一般采用尋求近似優(yōu)化的方法。集成電路邏輯優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)是:①使邏輯優(yōu)化結(jié)果中不同“與”項(xiàng)(AND)表達(dá)式總數(shù)最少，即減少“與”門個(gè)數(shù)；②減少“與”項(xiàng)表達(dá)式中所含變量的總數(shù)，即使“與”門電路輸入端個(gè)數(shù)最少尋求邏輯優(yōu)化的形式化表示方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)便、效果好的一個(gè)基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0005]一個(gè)基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法，其特征是:包括下列步驟:
[0006](一)覆蓋求解。計(jì)算輸出矩陣覆蓋，求解以最小項(xiàng)形式出現(xiàn)的矩陣其輸出覆蓋矩陣(或矩陣覆蓋)的蘊(yùn)涵項(xiàng)。要求找出所有真值4的導(dǎo)通集覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)。
[0007]( I)覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)選取規(guī)則
[0008]通過逐步搜索最多數(shù)目的真值4覆蓋的最多矩陣行數(shù)為構(gòu)成最優(yōu)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)。
[0009](2)覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)選取方法
[0010]第一步，選取最小項(xiàng)形式矩陣中包含真值4個(gè)數(shù)最多的行，將其作為產(chǎn)生覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)的主要部分。第二步，在此基礎(chǔ)上選取包含真值4的個(gè)數(shù)最多其覆蓋行數(shù)最多的覆蓋矢量作為新選取的覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)，相同真值4的個(gè)數(shù)的不同蘊(yùn)涵項(xiàng)需分別選取。第三步，對(duì)新選取的蘊(yùn)涵項(xiàng)其覆蓋的行進(jìn)行覆蓋(covered)標(biāo)記，并對(duì)覆蓋行中的4進(jìn)行假刪除標(biāo)記改為3，第四步，重復(fù)第一步，直至最小項(xiàng)形式矩陣中不包含4為止。
[0011](二)蘊(yùn)涵項(xiàng)求解。根據(jù)選取的蘊(yùn)涵項(xiàng)集合，計(jì)算得出各蘊(yùn)涵項(xiàng)所包含的最小項(xiàng)超集。最小項(xiàng)超集為蘊(yùn)涵項(xiàng)所覆蓋的行的最小項(xiàng)(輸入變量的數(shù)據(jù)表達(dá)式)集合。(三)擴(kuò)展:對(duì)各蘊(yùn)涵項(xiàng)所包含的最小項(xiàng)超集進(jìn)行相鄰項(xiàng)合并，將O和I擴(kuò)展成2，形成最小蘊(yùn)涵項(xiàng)。
[0012]本發(fā)明通過逐步搜索最多數(shù)目的真值4構(gòu)成矩陣覆蓋以構(gòu)造最佳優(yōu)化選取算法，通過在輸出矩陣中求解矩陣覆蓋所有真值4以找出導(dǎo)通集的覆蓋，進(jìn)而產(chǎn)生具備覆蓋性質(zhì)的蘊(yùn)涵項(xiàng)。本發(fā)明方法簡(jiǎn)便，提高了邏輯函數(shù)優(yōu)化的效率和準(zhǔn)確性。【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是輸出矩陣的覆蓋示意圖。
[0015]圖2是蘊(yùn)涵項(xiàng)輸出覆蓋矢量ml的最小項(xiàng)超集示意圖。
[0016]圖3是蘊(yùn)涵項(xiàng)輸出覆蓋矢量m2的最小項(xiàng)超集示意圖。
[0017]圖4是蘊(yùn)涵項(xiàng)輸出覆蓋矢量m3的最小項(xiàng)超集不意圖。
[0018]圖5是蘊(yùn)涵項(xiàng)輸出覆蓋矢量m4的最小項(xiàng)超集示意圖。
[0019]圖6是ml的擴(kuò)展示意圖。
[0020]圖7是最小媼涵項(xiàng)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]一個(gè)基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法，包括下列步驟:
[0022](一)覆蓋求解。計(jì)算輸出矩陣覆蓋，求解以最小項(xiàng)形式出現(xiàn)的矩陣其輸出覆蓋矩陣(或矩陣覆蓋)的蘊(yùn)涵項(xiàng)。要求找出所有真值4的導(dǎo)通集覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)。
[0023]( I)覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)選取規(guī)則
[0024]通過逐步搜索最多數(shù)目的真值4覆蓋的最多矩陣行數(shù)為構(gòu)成最優(yōu)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)。
`[0025](2)覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)選取方法
[0026]第一步，選取最小項(xiàng)形式矩陣中包含真值4個(gè)數(shù)最多的行，將其作為產(chǎn)生覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)的主要部分。第二步，在此基礎(chǔ)上選取包含真值4的個(gè)數(shù)最多其覆蓋行數(shù)最多的覆蓋矢量作為新選取的覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)，相同真值4的個(gè)數(shù)的不同蘊(yùn)涵項(xiàng)需分別選取。第三步，對(duì)新選取的蘊(yùn)涵項(xiàng)其覆蓋的行進(jìn)行覆蓋(covered)標(biāo)記，并對(duì)覆蓋行中的4進(jìn)行假刪除標(biāo)記改為3，第四步，重復(fù)第一步，直至最小項(xiàng)形式矩陣中不包含4為止。
[0027](二)蘊(yùn)涵項(xiàng)求解。根據(jù)選取的蘊(yùn)涵項(xiàng)集合，計(jì)算得出各蘊(yùn)涵項(xiàng)所包含的最小項(xiàng)超集。最小項(xiàng)超集為蘊(yùn)涵項(xiàng)所覆蓋的行的最小項(xiàng)(輸入變量的數(shù)據(jù)表達(dá)式)集合。(三)擴(kuò)展:對(duì)各蘊(yùn)涵項(xiàng)所包含的最小項(xiàng)超集進(jìn)行相鄰項(xiàng)合并，將O和I擴(kuò)展成2，形成最小蘊(yùn)涵項(xiàng)。
[0028]實(shí)例解析:
[0029]例1:給出一個(gè)多輸入輸出邏輯函數(shù)積項(xiàng)矩陣表達(dá)如下。
'2000 34343'
1201 33443
[0030]M(P)=
0210 33443
010033434
[0031]根據(jù)最小項(xiàng)形式矩陣表達(dá)要求可轉(zhuǎn)化成如下形式:
【權(quán)利要求】
1.一種基于最小項(xiàng)的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊(yùn)含項(xiàng)的選取處理方法，其特征是:包括下列步驟: (一)覆蓋求解:計(jì)算輸出矩陣覆蓋，求解以最小項(xiàng)形式出現(xiàn)的矩陣其輸出覆蓋矩陣或矩陣覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)，要求找出所有真值4的導(dǎo)通集覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)； (1)覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)選取規(guī)則 通過逐步搜索最多數(shù)目的真值4覆蓋的最多矩陣行數(shù)為構(gòu)成最優(yōu)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)； (2)覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)選取方法 第一步，選取最小項(xiàng)形式矩陣中包含真值4個(gè)數(shù)最多的行，將其作為產(chǎn)生覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)的主要部分；第二步，在此基礎(chǔ)上選取包含真值4的個(gè)數(shù)最多其覆蓋行數(shù)最多的覆蓋矢量作為新選取的覆蓋的蘊(yùn)涵項(xiàng)，相同真值4的個(gè)數(shù)的不同蘊(yùn)涵項(xiàng)需分別選??；第三步，對(duì)新選取的蘊(yùn)涵項(xiàng)其覆蓋的行進(jìn)行覆蓋標(biāo)記，并對(duì)覆蓋行中的4進(jìn)行假刪除標(biāo)記改為3 ;第四步，重復(fù)第一步，直至最小項(xiàng)形式矩陣中不包含4為止； (二)蘊(yùn)涵項(xiàng)求解:根據(jù)選取的蘊(yùn)涵項(xiàng)集合，計(jì)算得出各蘊(yùn)涵項(xiàng)所包含的最小項(xiàng)超集?’最小項(xiàng)超集為蘊(yùn)涵項(xiàng)所覆蓋的行的最小項(xiàng)集合； (三)擴(kuò)展:對(duì)各蘊(yùn)涵項(xiàng)所包含的最小項(xiàng)超集進(jìn)行相鄰項(xiàng)合并，將O和I擴(kuò)展成2，形成最小蘊(yùn)涵項(xiàng)。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103729519SQ201410018856
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】邱建林, 顧翔, 陳建平, 高凌源, 李芬, 潘陽, 陳莉, 卞彩峰, 楊娜, 陸鵬程 申請(qǐng)人:南通大學(xué)