Технологическое отображение последовательной схемы

Ключевые слова и синонимы

Интегрированные ресинхронизация и технологическое отображение; технологическое отображение с ресинхронизацией

Постановка задачи

Одним из ключевых этапов процесса проектирования СБИС является технологическое отображение, которое преобразует булеву сеть технологически инвариантных логических вентилей и D-триггеров, тактируемых перепадом напряжения (FF) в эквивалентную сеть, состоящую из ячеек из библиотеки логических элементов целевой технологии [1, , 5]. Технологическое отображение может быть сформулировано как задача покрытия, в которой осуществляется покрытие логических вентилей элементами технологической библиотеки. Для простоты изложения предположим, что библиотека содержит только один элемент – таблицу поиска с K логическими входами (K-LUT) с единичной задержкой. Таблица K-LUT может реализовать любую булеву функцию с не более чем K входами, как в случае с высокоэффективными программируемыми пользователем вентильными матрицами (ППВМ, FPGA).

Пример технологического отображения приведен на рис. 1. Для исходной сети на схеме (1) с тремя триггерами и четырьмя вентилями строится покрытие с тремя 3-входовыми конусами, как показано на рис. 1 (2). Соответствующее отображение с использованием таблиц 3-LUT показано на рис. 1 (3). Заметим, что вентиль i покрывается двумя конусами. У отображения на рис. 1 (3) продолжительность цикла (или период цикла) составляет две единицы, что представляет собой совокупную задержку на самом длинном пути между триггерами (FF), от первичных входов (PI) до триггеров и от триггеров до первичных выходов (PO).

Ресинхронизация представляет собой преобразование, которое перемещает триггервы по схеме, сохраняя ее функциональность [4]. Она может повлиять на технологическое отображение. На рис. 2 (1) представлена схема, полученная из схемы на рис. 1 (1) в результате ресинхронизации триггеров на выходах y и i к их входам. Эта схема может быть покрыта всего одним 3-входовым конусом, как показано на рис. 2 (1). Соответствующее отображение, представленное на рис. 2 (2), как с точки зрения синхронизации, так и с точки зрения площади, лучше функционально эквивалентного первого решения на рис. 1 (3), полученного без ресинхронизации.

Рисунок 1. Технологическое отображение: (1) исходная сеть, (2) покрытие, (3) отображение

Рисунок 2. Ресинхронизация и отображение: (1) ресинхронизация и отображение, (2) покрытие, (3) решение после ресинхронизации

K-ограниченной сетью называется сеть, в которой каждый вентиль имеет не более K входов. Задачу технологического отображения последовательной схемы можно определить следующим образом. Пусть даны K-ограниченная булева сеть N и целевая продолжительность цикла '. Найти отображение с продолжительностью цикла ', предполагая, что допускается перемещение триггеров при помощи ресинхронизации.

Основные результаты

FindAllCuts(N, K) foreach node v in N do C(v) (ff v0gg while (находятся новые разрезы) do foreach node v in N do C(v) ( merge(C(u1); :::;C(ut))

Рисунок 3. Процедура перечисления разрезов

0 {а°} fb0g {Р} {х°} {у0} fz0g {o°} 1 {P,b°,z0} {a°,b°,z0} {Х°'У1\ {a\z\bv} 2 {i\x\y2} Рисунок 4. Пример перечисления разрезов