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基于LUT的FPGA工艺映射算法的设计与实现

徐国培  
【摘要】:工艺映射作为现场可编程门阵列(FPGA)支持软件开发环境中最为关键的部分,将与工艺无关的结构描述转换为特定的工艺描述,其结果将直接影响到实现电路芯片的质量、成本等。近几年来,如何提高工艺映射的性能已成为国内外研究的热点。 本文首先介绍了FPGA相关理论知识,以及其支持软件的开发流程,其中重点对基于查找表(LUT)结构的FPGA芯片进行了介绍;此外,详细分析了FPGA工艺映射的原理和映射流程,并对国内外主流的工艺映射算法及其关键技术进行了介绍;标记过程是工艺映射流程的核心,本文在深入研究映射算法CUT-MAP标记过程的基础上,提出了一种改进的标记算法,在一定程度上提高了映射的性能;最后本文提出了一种基于网络流的FPGA工艺映射算法XDTechMap,对算法的两个阶段:标记过程和覆盖过程分别进行了详细的讨论,并给出了该算法的详细描述和实现伪代码。实验证明该算法在延迟和面积优化方面有明显优势。


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