基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一個基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法，基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法，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，進而產(chǎn)生具備覆蓋性質(zhì)的蘊涵項。本發(fā)明方法簡便，提高了邏輯函數(shù)優(yōu)化的效率和準(zhǔn)確性。
【專利說明】基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]邏輯優(yōu)化是數(shù)字電路自動設(shè)計的基礎(chǔ)，數(shù)字電路計算機輔助設(shè)計(ComputerAided Design,CAD)系統(tǒng)的發(fā)展對計算機科學(xué)的諸多領(lǐng)域都有深遠的影響，對高速度、高集成度、高復(fù)雜度和高可靠性電路的需求越來越迫切。在國際上，邏輯優(yōu)化的問題是計算機科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點。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(AND)表達式總數(shù)最少，即減少“與”門個數(shù)；②減少“與”項表達式中所含變量的總數(shù)，即使“與”門電路輸入端個數(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便、效果好的一個基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0005]一個基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法，其特征是:包括下列步驟:
[0006](一)覆蓋求解。計算輸出矩陣覆蓋，求解以最小項形式出現(xiàn)的矩陣其輸出覆蓋矩陣(或矩陣覆蓋)的蘊涵項。要求找出所有真值4的導(dǎo)通集覆蓋的蘊涵項。
[0007]( I)覆蓋的蘊涵項選取規(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)覆蓋的蘊涵項選取方法
[0010]第一步，選取最小項形式矩陣中包含真值4個數(shù)最多的行，將其作為產(chǎn)生覆蓋的蘊涵項的主要部分。第二步，在此基礎(chǔ)上選取包含真值4的個數(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涵項，相同真值4的個數(shù)的不同蘊涵項需分別選取。第三步，對新選取的蘊涵項其覆蓋的行進行覆蓋(covered)標(biāo)記，并對覆蓋行中的4進行假刪除標(biāo)記改為3，第四步，重復(fù)第一步，直至最小項形式矩陣中不包含4為止。
[0011](二)蘊涵項求解。根據(jù)選取的蘊涵項集合，計算得出各蘊涵項所包含的最小項超集。最小項超集為蘊涵項所覆蓋的行的最小項(輸入變量的數(shù)據(jù)表達式)集合。(三)擴展:對各蘊涵項所包含的最小項超集進行相鄰項合并，將O和I擴展成2，形成最小蘊涵項。
[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，進而產(chǎn)生具備覆蓋性質(zhì)的蘊涵項。本發(fā)明方法簡便，提高了邏輯函數(shù)優(yōu)化的效率和準(zhǔn)確性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]圖1是輸出矩陣的覆蓋示意圖。
[0015]圖2是蘊涵項輸出覆蓋矢量ml的最小項超集示意圖。
[0016]圖3是蘊涵項輸出覆蓋矢量m2的最小項超集示意圖。
[0017]圖4是蘊涵項輸出覆蓋矢量m3的最小項超集不意圖。
[0018]圖5是蘊涵項輸出覆蓋矢量m4的最小項超集示意圖。
[0019]圖6是ml的擴展示意圖。
[0020]圖7是最小媼涵項不意圖。
【具體實施方式】
[0021]一個基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法，包括下列步驟:
[0022](一)覆蓋求解。計算輸出矩陣覆蓋，求解以最小項形式出現(xiàn)的矩陣其輸出覆蓋矩陣(或矩陣覆蓋)的蘊涵項。要求找出所有真值4的導(dǎo)通集覆蓋的蘊涵項。
[0023]( I)覆蓋的蘊涵項選取規(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)覆蓋的蘊涵項選取方法
[0026]第一步，選取最小項形式矩陣中包含真值4個數(shù)最多的行，將其作為產(chǎn)生覆蓋的蘊涵項的主要部分。第二步，在此基礎(chǔ)上選取包含真值4的個數(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涵項，相同真值4的個數(shù)的不同蘊涵項需分別選取。第三步，對新選取的蘊涵項其覆蓋的行進行覆蓋(covered)標(biāo)記，并對覆蓋行中的4進行假刪除標(biāo)記改為3，第四步，重復(fù)第一步，直至最小項形式矩陣中不包含4為止。
[0027](二)蘊涵項求解。根據(jù)選取的蘊涵項集合，計算得出各蘊涵項所包含的最小項超集。最小項超集為蘊涵項所覆蓋的行的最小項(輸入變量的數(shù)據(jù)表達式)集合。(三)擴展:對各蘊涵項所包含的最小項超集進行相鄰項合并，將O和I擴展成2，形成最小蘊涵項。
[0028]實例解析:
[0029]例1:給出一個多輸入輸出邏輯函數(shù)積項矩陣表達如下。
'2000 34343'
1201 33443
[0030]M(P)=
0210 33443
010033434
[0031]根據(jù)最小項形式矩陣表達要求可轉(zhuǎn)化成如下形式:
【權(quán)利要求】
1.一種基于最小項的覆蓋求解邏輯函數(shù)蘊含項的選取處理方法，其特征是:包括下列步驟: (一)覆蓋求解:計算輸出矩陣覆蓋，求解以最小項形式出現(xiàn)的矩陣其輸出覆蓋矩陣或矩陣覆蓋的蘊涵項，要求找出所有真值4的導(dǎo)通集覆蓋的蘊涵項； (1)覆蓋的蘊涵項選取規(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)覆蓋的蘊涵項選取方法 第一步，選取最小項形式矩陣中包含真值4個數(shù)最多的行，將其作為產(chǎn)生覆蓋的蘊涵項的主要部分；第二步，在此基礎(chǔ)上選取包含真值4的個數(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涵項，相同真值4的個數(shù)的不同蘊涵項需分別選取；第三步，對新選取的蘊涵項其覆蓋的行進行覆蓋標(biāo)記，并對覆蓋行中的4進行假刪除標(biāo)記改為3 ;第四步，重復(fù)第一步，直至最小項形式矩陣中不包含4為止； (二)蘊涵項求解:根據(jù)選取的蘊涵項集合，計算得出各蘊涵項所包含的最小項超集?’最小項超集為蘊涵項所覆蓋的行的最小項集合； (三)擴展:對各蘊涵項所包含的最小項超集進行相鄰項合并，將O和I擴展成2，形成最小蘊涵項。
【文檔編號】G06F17/50GK103729519SQ201410018856
【公開日】2014年4月16日 申請日期: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 申請人:南通大學(xué)