基于二叉树的Verilog多路分支语句综合算法

作者：廖俊鸿; 刘森; 马铖昱; 储著飞^*

来源：宁波大学学报(理工版), 2023, 1-8.

DOI：10.20098/j.cnki.1001-5132.2023.0602

• Verilog多路分支语句
• 数据选择器
• 二叉树
• MAIG

Verilog多路分支语句是硬件描述语言的一种条件语句,在处理器、网络交换和数字信号处理等领域应用广泛,且可通过数据选择器(Multiplexer,MUX)实现资源的极低消耗.现有基于And-Inverter Graph结构的综合工具ABC无法有效综合此类电路.因此,提出了一种新型逻辑网络表达形式MUX-And-Inverter Graph (MAIG),针对Verilog多路分支语句中的显式电路给出了基于二叉树的综合算法.为提高算法的运行效率以及综合质量,首先提取电路特征参数并进行矩阵列变换,进而实现MUX门的个数和层级减少;然后根据矩阵的0、1取值,通过二叉树优化算法划分矩阵递归生成面积小、时延低的MAIG.与学术界综合工具ABC相比,所提算法在工艺映射前电路逻辑门的个数和深度平均优化72%和52%,工艺映射后电路面积和时延平均改善67%和33%.

• 单位
  宁波大学