用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法。該方法包括：(1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；(2)布置一條線網(wǎng)，包括：根據(jù)各中間節(jié)點的屬性為一條線網(wǎng)的各中間節(jié)點設定基本代價，中間節(jié)點的個數(shù)為N；從可用的各中間節(jié)點中選取一個最小的基本代價的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié)點；根據(jù)第i個中間節(jié)點連線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價以及歷史使用次數(shù)確定當前第一擁擠代價，從中選取一個最小的當前第一擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+1個中間節(jié)點，其中i依次從1選到N-1；(3)利用與步驟(2)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。本發(fā)明大幅提升反熔絲FPGA的布線速度和質(zhì)量。
【專利說明】用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法，特別涉及一種反熔絲系列和FLASH系 列現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法。

【背景技術】
[0002] 現(xiàn)場可編程門陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA)是在 PAL、GAL、CPLD 等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC)領域中的一種 半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限 的缺點。
[0003] 目前常見的三種FPGA分別是SRAM系列、Flash系列和反熔絲系列的FPGA。而主 流的布線方法主要是針對SRAM系列的FPGA進行開發(fā)和應用的，主要是利用最基本的迷宮 算法來進行布線。
[0004] 由于SRAM系列、Flash系列和反熔絲系列的FPGA芯片結(jié)構存在較大差異，主流的 布線方法占用時間長、計算結(jié)果不合理，對反熔絲和Flash系列的FPGA的應用上存在效率 低、布線結(jié)果不合理、延時過大等明顯缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述現(xiàn)有技術中的缺陷， 申請人:對反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線效 果進行了大量的研宄，并發(fā)現(xiàn)不同屬性的節(jié)點往往在電路導通性能上存在著差異，例如連 接邏輯塊輸入引腳時速度要大于邏輯塊輸出引腳的速度，連接漏端時速度更快，而這些差 異會給整體的布線速度和效率帶來影響。為此，可以根據(jù)節(jié)點的屬性為其設定布線的基本 代價。
[0006] 進一步地， 申請人:還發(fā)現(xiàn)，在布置一條線網(wǎng)時，往往由于可用中間節(jié)點的限制，會 重復地選用一些中間節(jié)點。當這些中間節(jié)點被反復使用時，節(jié)點的導通性能會降低。
[0007] 正是在上述基礎上，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編 程門陣列的布線方法，包括：
[0008] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0009] (2)布置一條線網(wǎng)，包括：
[0010] 2. 1為一條線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點Mi設定基本代價 bl(i)，其中，所述基本代價bl(i)根據(jù)各中間節(jié)點M i的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為 N；
[0011] 2. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點M1，其中，針對起始節(jié)點連線可用的各 中間節(jié)點分別具有的基本代價，從中選取一個最小的基本代價bl(i)所對應的中間節(jié)點作 為所述第一個中間節(jié)點M 1;
[0012] 2. 3從第i個中間節(jié)點Mi開始連線第i+Ι個中間節(jié)點M i+1，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點Mi連線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價以及歷史使用次數(shù)確定當前第一擁擠 代價，從中選取一個最小的當前第一擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+ι個中間節(jié) 點Mi+1，其中i依次從1選到N-I ;
[0013] 2. 4從第N個中間節(jié)點Mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0014] (3)利用與步驟⑵相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0015] 采用根據(jù)本發(fā)明的方法，考慮了節(jié)點的屬性和在一條線網(wǎng)中重復使用次數(shù)對導通 性能的影響，被基于該影響選擇代價最小的各個中間節(jié)點，由此的布線結(jié)果較為合理，效率 相比現(xiàn)有技術具有一定的提升。
[0016] 經(jīng)過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，因為節(jié)點重復使用而導致導通性能降低的水平基本是對應 于使用的次數(shù)而線性的降低。有利地，可以選擇一種適用性廣并通用的公式，將在所述步 驟2. 3中的當前第一擁擠代價定義為等于基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)。這種公式的選 擇可以基本上適用于所有中間節(jié)點的代價的判斷，而不會有計算得出〇代價的判斷失準情 況。另外，采用這種計算公式，在示意性地反應布線代價的同時計算起來也相對簡單，便于 直觀地反映和選擇較優(yōu)的布線節(jié)點。
[0017] 不僅如此，在上述較佳的布線方法的基礎上， 申請人:進一步地發(fā)現(xiàn)，在布置其他線 網(wǎng)時，往往由于可用中間節(jié)點的限制，會重復地選用一些在之前線網(wǎng)中已選用的中間節(jié)點。 當這些在一條線網(wǎng)中已選用的中間節(jié)點被另一線網(wǎng)再次使用時，節(jié)點的導通性能會處在較 低的水平，并且隨著在當前線網(wǎng)的反復使用，導通性能會發(fā)生顯著的更大程度的降低。
[0018] 為此，根據(jù)本發(fā)明另一方面，提出了一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線 方法，包括：
[0019] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0020] (2)利用上述布線方法中的步驟（2)布置第一線網(wǎng)；
[0021] (3)布置第二線網(wǎng)，包括：
[0022] 3. 1為第二線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價b2(i)， 其中，所述基本代價b2 (i)根據(jù)各中間節(jié)點Hii的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為η ;
[0023] 3. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點Iii1，其中，根據(jù)起始節(jié)點連線可用的各 中間節(jié)點分別具有的基本代價以及所述各中間節(jié)點在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確定當 前第二擁擠代價，從中選取一個最小的第二擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中 間節(jié)點Hl 1;
[0024] 3. 3從第i個中間節(jié)點Hii開始連線第i+Ι個中間節(jié)點mi+1，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點叫連線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價、在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)以及在 第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確定當前累積代價，從中選取一個最小的當前累積代價所對應 的中間節(jié)點作為所述第i+Ι個中間節(jié)點m i+1，其中i依次從1選到η-I ;
[0025] 3. 4從第η個中間節(jié)點mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0026] (4)利用與步驟（3)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0027] 采用根據(jù)本發(fā)明的方法，考慮了節(jié)點的屬性和在之前線網(wǎng)中重復使用次數(shù)以及在 當前線網(wǎng)中重復使用的次數(shù)對導通性能的影響，被基于該影響選擇代價最小的各個中間節(jié) 點，由此的布線結(jié)果更為合理，效率相比之前的布線方法具有一定的提升。
[0028] 經(jīng)過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，因為節(jié)點在多條線網(wǎng)重復使用而導致導通性能降低的水平 遠遠大于線性的降低水平。有利地，可以選擇一種適用性廣并通用的公式，將在所述步驟 3. 2中的當前第二擁擠代價定義為等于基本代價X (在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1);將 在所述步驟3. 3中的當前累積代價定義為等于基本代價X (在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù) +1) X (在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1)。
[0029] 這種公式的選擇可以基本上適用于所有中間節(jié)點的代價的判斷，而不會有計算得 出〇代價的判斷失準情況。另外，采用這種計算公式，在示意性地反應布線代價的同時計算 起來也相對簡單，便于直觀地反映和選擇較優(yōu)的布線節(jié)點。
[0030] 另外， 申請人:還發(fā)現(xiàn)，布線的速度不僅僅與上述諸如節(jié)點屬性和使用次數(shù)的因素 有關，節(jié)點與節(jié)點之間形成的路徑段因為存在彎折部分也會影響布線效率，這種彎折不僅 為影響單條路徑段或線段的布線效率，而且因為其導致占用布線空間的增加，會影響后續(xù) 的布線效率。與此同時，隨著彎折部分的數(shù)量的遞增，這種影響會變得更為明顯。
[0031] 正是在此基礎上，可以對上述的兩方面的布線方法進行優(yōu)化，優(yōu)化后的布線方法 分別為：
[0032] 一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法，包括：
[0033] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0034] (2)布置一條線網(wǎng)，包括：
[0035] 2. 1為一條線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點Mi設定基本代價 bl(i)，其中，所述基本代價bl(i)根據(jù)各中間節(jié)點M i的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為 N；
[0036] 2. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點M1，其中，根據(jù)起始節(jié)點與連線可用的 各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量以及各中間節(jié)點分別具有的基本代 價確定當前代價，從中選取一個最小的當前代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié) 點M 1;
[0037] 2. 3從第i個中間節(jié)點Mi開始連線第i+Ι個中間節(jié)點M i+1，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點Mi連與連線可用的各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量、各中間節(jié)點 分別具有的基本代價以及歷史使用次數(shù)確定當前第一擁擠代價，從中選取一個最小的當前 第一擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+Ι個中間節(jié)點M i+1，其中i依次從1選到N-I ;
[0038] 2. 4從第N個中間節(jié)點Mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0039] (3)利用與步驟⑵相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0040] 考慮到彎折部分是對空間的影響，與之前的線路導通速度是兩個不同方面的影 響，對此， 申請人:將其設定為進一步的相加的形式，并且，不妨將存在彎折時的代價設定為 1，不存在彎折部分時的代價設定為〇,由此，將步驟2. 2中的當前代價定義為基本代價+彎 折部分的數(shù)量；將在步驟2. 3中的當前第一擁擠代價定義為基本代價X (歷史使用次數(shù) +1) +彎折部分的數(shù)量。
[0041] 另一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法，包括：
[0042] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0043] (2)利用優(yōu)化后的布線方法中的步驟（2)布置第一線網(wǎng)；
[0044] (3)布置第二線網(wǎng)，包括：
[0045] 3. 1為第二線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價b2(i)， 其中，所述基本代價b2 (i)根據(jù)各中間節(jié)點Hii的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為η ;
[0046] 3. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點Iii1，其中，根據(jù)起始節(jié)點與連線可用的 各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量、各中間節(jié)點分別具有的基本代價以 及所述各中間節(jié)點在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確定當前第二擁擠代價，從中選取一個最 小的第二擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié)點Hl 1;
[0047] 3. 3從第i個中間節(jié)點Hii開始連線第i+Ι個中間節(jié)點mi+1，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點Hl i與連線可用的各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量、各中間節(jié)點分 別具有的基本代價、在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)以及在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確定 當前累積代價，從中選取一個最小的當前累積代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i + Ι個中 間節(jié)點mi+1，其中i依次從1選到n-1 ;
[0048] 3. 4從第η個中間節(jié)點mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0049] (4)利用與步驟（3)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0050] 其中，在所述步驟3. 2中，所述當前第二擁擠代價=基本代價X (在之前線網(wǎng)中的 歷史使用次數(shù)+1) +彎折部分的數(shù)量；
[0051] 在步驟3.3中，當前累積代價=基本代價X(在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù) +1) X (在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1) +彎折部分的數(shù)量。
[0052] 較佳地，在一些實施方式中，在步驟（1)和（2)之間還包括步驟：設定每一節(jié)點的 使用次數(shù)極限值，使得一旦后續(xù)該節(jié)點的使用次數(shù)達到該極限值后，將該節(jié)點判定為不可 用節(jié)點。
[0053] 這種方式的選擇，可以直接避免掉一些不合適的節(jié)點的選取，原因在于，大量的重 復選用節(jié)點，會導致該節(jié)點的導通速度大幅度的降低，影響布線效率。
[0054] 作為一種【具體實施方式】，所述使用次數(shù)極限值設定為5。
[0055] 本方法大幅提升反熔絲系列FPGA的計算速度和布線結(jié)果，使布線結(jié)果更合理，Mi 布線速度更快，布線質(zhì)量更高。

【具體實施方式】
[0056] 為了讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點更加明顯易懂，下面特舉四個實施例進行具體說 明。
[0057] 以下實施例描述的是考慮了節(jié)點的基本代價和在單一線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)這 兩個因素的第一實施例：
[0058] 本實施例提出描述了一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法，包括：
[0059] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0060] (2)布置一條線網(wǎng)，包括：
[0061] 2. 1為一條線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點Mi設定基本代價b(i)， 其中，所述基本代價b (i)根據(jù)各中間節(jié)點Mi的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為N ;
[0062] 2. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點M1，其中，針對起始節(jié)點連線可用的各 中間節(jié)點分別具有的基本代價，從中選取一個最小的基本代價b(l)所對應的中間節(jié)點作 為所述第一個中間節(jié)點M 1;
[0063] 2. 3從第一個中間節(jié)點M1開始連線第二個中間節(jié)點M2，針對第一個中間節(jié)點札連 線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價，從中選取一個最小的基本代價b(2)所對應的 中間節(jié)點作為所述第二個中間節(jié)點M2;
[0064] 2. 4從第i個中間節(jié)點Mi開始連線第i+Ι個中間節(jié)點M i+1，其中2彡i彡N-1，根 據(jù)當前擁擠代價=基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)，從中選取一個最小的當前擁擠代價所 對應的中間節(jié)點作為所述第i+Ι個中間節(jié)點Mi+1;
[0065] 2. 5從第N個中間節(jié)點Mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0066] (3)利用與步驟⑵相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0067] 其中，上述步驟2. 3中僅僅提到了基本代價，而沒有提及當前擁擠代價，是因為在 連接第一個中間節(jié)點M1和第二個中間節(jié)點M 2時，往往不會返回重復選擇M 1或M 2，在此種情 況下乂和M2歷史使用次數(shù)均為0,雖然其計算結(jié)果和步驟2. 4中計算數(shù)值相同，但步驟2. 3 中直接根據(jù)基本代價進行取值，而沒有根據(jù)基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)運算后再取值， 客觀上簡化了運算方法，提高了運算速度。
[0068] 以下實施例是 申請人:考慮了節(jié)點的基本代價和在不同線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)這 兩個因素的第二實施例：
[0069] 本實施例提出描述了一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法，包括：
[0070] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0071] (2)布置第一線網(wǎng)，包括：
[0072] 2. 1為第一線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價Id1Q)， 其中，所述基本代價h (i)根據(jù)各中間節(jié)點Mi的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為N ;
[0073] 2. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點M1，其中，針對起始節(jié)點連線可用的各 中間節(jié)點分別具有的基本代價，從中選取一個最小的基本代價bjl)所對應的中間節(jié)點作 為所述第一個中間節(jié)點M 1;
[0074] 2. 3從第一個中間節(jié)點M1開始連線第二個中間節(jié)點M2，針對第一個中間節(jié)點札連 線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價，從中選取一個最小的基本代價h (2)所對應的 中間節(jié)點作為所述第二個中間節(jié)點M2;
[0075] 2. 4從第i個中間節(jié)點Mi開始連線第i+Ι個中間節(jié)點M i+1，其中2彡i彡N-1，根 據(jù)當前第一擁擠代價=基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)，從中選取一個最小的當前第一擁 擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+Ι個中間節(jié)點Mi+1;
[0076] 2. 5從第N個中間節(jié)點Mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0077] (3)布置第二線網(wǎng)，包括：
[0078] 3. 1為第二線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價b2(i)， 其中，所述基本代價b 2 (i)根據(jù)各中間節(jié)點Iiii的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為η ;
[0079] 3. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點Hi1，其中，根據(jù)：當前第二擁擠代價=基 本代價X (歷史使用次數(shù)+1)，從中選取一個最小的第二擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為 所述第一個中間節(jié)點Hl1;
[0080] 3. 3從第一個中間節(jié)點HI1開始連線第二個中間節(jié)點m2，根據(jù)：述當前第二擁擠代 價=基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)，從中選取一個最小的第二擁擠代價所對應的中間節(jié) 點作為所述第二個中間節(jié)點m2;
[0081] 3. 4從第i個中間節(jié)點Iiii開始連線第i+Ι個中間節(jié)點m i+1，其中2彡i彡n-1，根 據(jù)當前累積代價=基本代價X (在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1) X (在之前線網(wǎng)中的歷 史使用次數(shù)+1)，從中選取一個最小的當前累積代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+ι個 中間節(jié)點mi+1;
[0082] 3. 5從第η個中間節(jié)點mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0083] (4)利用與步驟（3)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0084] 其中，上述步驟2. 3中僅僅提到了基本代價，而沒有提及當前擁擠代價，是因為在 連接第一個中間節(jié)點M1和第二個中間節(jié)點M 2時，不會返回重復選擇M 1或M 2，就在此種情況 下札和^歷史使用次數(shù)為0,雖然其計算結(jié)果和步驟2. 4中計算數(shù)值相同，但步驟2. 3中直 接根據(jù)基本代價進行取值，而沒有根據(jù)基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)運算后再取值，客觀 上簡化了運算方法，提高了運算速度。同理，在步驟3.3中布置前兩個中間節(jié)點叫凡時，在 之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)為〇,雖然其計算結(jié)果和步驟3. 4中計算數(shù)值相同，但步驟3. 3 中直接根據(jù)當前第二擁擠代價，而沒有根據(jù)當前累積代價來取值，客觀上簡化了運算方法， 提高了運算速度。
[0085] 以下實施例是 申請人:考慮了節(jié)點的基本代價、在單一線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)、彎 折部分的數(shù)量這三個因素的第三實施例：
[0086] 本實施例描述了一種用于反恪絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法，包括：
[0087] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0088] (2)布置一條線網(wǎng)，包括：
[0089] 2. 1為一條線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點（Mi)設定基本代價 ((bi(i))，其中，所述基本代價（bji))根據(jù)各中間節(jié)點（M i)的屬性設定，所述中間節(jié)點的 個數(shù)為N ;
[0090] 2. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點（M1)，其中，根據(jù)起始節(jié)點與連線可用 的各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量以及各中間節(jié)點分別具有的基本 代價確定當前代價，從中選取一個最小的當前代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間 節(jié)點（M 1);
[0091] 2. 3從第一個中間節(jié)點M1開始連線第二個中間節(jié)點M2，針對第一個中間節(jié)點札連 線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價，從中選取一個最小的基本代價b(2)所對應的 中間節(jié)點作為所述第二個中間節(jié)點M 2;
[0092] 2. 4從第i個中間節(jié)點（Mi)開始連線第i+Ι個中間節(jié)點（Mi+1)，其中，根據(jù)第i個 中間節(jié)點（M i)連與連線可用的各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量、各中 間節(jié)點分別具有的基本代價以及歷史使用次數(shù)確定當前第一擁擠代價，從中選取一個最小 的當前第一擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+Ι個中間節(jié)點（M i+1)，其中i依次從1 選到N-I ;
[0093] 2. 5從第N個中間節(jié)點（Mn)開始連線所述終止節(jié)點；
[0094] (3)利用與步驟⑵相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0095] 其中，上述步驟2. 2、2. 3中僅僅提到了基本代價，而沒有提及第一擁擠代價，是因 為在連接第一個中間節(jié)點M1和第二個中間節(jié)點M 2時，不會返回重復選擇M 1或M 2，且它們之 間不會出現(xiàn)彎折部分，就在此種情況下乂和M 2歷史使用次數(shù)為0,且折彎部分的數(shù)量也是 0,雖然其計算結(jié)果和步驟2. 4中計算數(shù)值相同，但步驟2. 3中直接根據(jù)基本代價進行取值， 而沒有根據(jù)基本代價X (歷史使用次數(shù)+1) +折彎部分的數(shù)量來取值，客觀上簡化了運算方 法，提高了運算速度。
[0096] 以下實施例是 申請人:考慮了節(jié)點的基本代價、在不同線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)、彎 折部分的數(shù)量這三個因素，且各線網(wǎng)之間出現(xiàn)交集形成共用點的第四實施例：
[0097] 本實施例描述了一種用于反熔絲的現(xiàn)場可編程門陣列的布線方法，包括：
[0098] (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖；
[0099] (2)布置第一線網(wǎng)，包括：
[0100] 2. 1為第一線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價Id1Q)， 其中，所述基本代價h (i)根據(jù)各中間節(jié)點Mi的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為N ;
[0101] 2.2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點％，其中，當前代價=基本代價+彎折部 分的數(shù)量，從中選取一個最小的當前代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié)點M 1;
[0102] 2. 3從第一個中間節(jié)點M1開始連線第二個中間節(jié)點M2，根據(jù)當前代價=基本代價 +彎折部分的數(shù)量，從中選取一個最小的當前代價所對應的中間節(jié)點作為所述第二個中間 節(jié)點M 2;
[0103] 2.4從第i個中間節(jié)點Mi開始連線第i+Ι個中間節(jié)點Mi+1，其中2彡i彡N-1，根 據(jù)當前第一擁擠代價=基本代價X (歷史使用次數(shù)+1) +彎折部分的數(shù)量，從中選取一個最 小的當前第一擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+Ι個中間節(jié)點Mi+1;
[0104] 2. 5從第N個中間節(jié)點Mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0105] (3)布置第二線網(wǎng)，包括：
[0106] 3. 1為第二線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價b2(i)， 其中，所述基本代價b 2 (i)根據(jù)各中間節(jié)點Iiii的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為η ;
[0107] 3. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點Iii1，其中，根據(jù)所述當前第二擁擠代價 =基本代價X (歷史使用次數(shù)+1) +彎折部分的數(shù)量，從中選取一個最小的第二擁擠代價所 對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié)點IH1;
[0108] 3. 3從第一個中間節(jié)點Hi1開始連線第二個中間節(jié)點m2，根據(jù)所述當前第二擁擠代 價=基本代價X (歷史使用次數(shù)+1) +彎折部分的數(shù)量，從中選取一個最小的第二擁擠代價 所對應的中間節(jié)點作為所述第二個中間節(jié)點m2;
[0109] 3. 4從第i個中間節(jié)點HIi開始連線第i+1個中間節(jié)點m i+1，其中2彡i彡n-1，根 據(jù)所述當前累積代價=基本代價X (在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1) X (在之前線網(wǎng)中 的歷史使用次數(shù)+1)+彎折部分的數(shù)量，從中選取一個最小的當前累積代價所對應的中間 節(jié)點作為所述第i+Ι個中間節(jié)點m i+i;
[0110] 3. 5從第η個中間節(jié)點mn開始連線所述終止節(jié)點；
[0111] ⑷利用與步驟（3)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
[0112] 其中，上述步驟2. 2、2. 3中僅僅提到了基本代價，而沒有提及當前擁擠代價，是因 為在連接第一個中間節(jié)點M1和第二個中間節(jié)點M 2時，不會返回重復選擇M 1或M 2，就在此種 情況下乂和^歷史使用次數(shù)為0,雖然其計算結(jié)果和步驟2. 4中計算數(shù)值相同，但步驟2. 3 中直接根據(jù)基本代價進行取值，而沒有根據(jù)基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)來取值，客觀上 簡化了運算方法，提高了運算速度。同理，在步驟3. 2、3. 3中布置前兩個中間節(jié)點HIkIII2時， 在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)為0,雖然其計算結(jié)果和步驟3. 4中計算數(shù)值相同，但步驟 3. 3中直接根據(jù)當前第二擁擠代價，而沒有根據(jù)當前累積代價來取值，客觀上簡化了運算方 法，提高了運算速度。
[0113] 下面根據(jù)上述第四實施例中的步驟3. 4，具體描述在布置三根線網(wǎng)時，且三根線網(wǎng) 都在節(jié)點M處存在重復使用時代價的計算方式：
[0114] 首先，在布置第一線網(wǎng)時：
[0115] 例如：假定節(jié)點M的基本代價為1，已知該節(jié)點M已被使用L= 2次，當其連 接到下一節(jié)點形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量Ii1= 4時，節(jié)點M當前擁擠度代價= I X (t^l) +Ii1= 7 ；
[0116] 然后，在布置第二線網(wǎng)時：
[0117] 已知節(jié)點M的基本代價為1，當節(jié)點M在第二根線網(wǎng)中被使用t2= 3次，當其 連接到下一節(jié)點形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量n2= 5時，節(jié)點M當前累積代價= IX (t^l) X (t2+l)+n2= 17 ；
[0118] 接著，在布置第三根線網(wǎng)時；
[0119] 已知節(jié)點M的基本代價為1，當節(jié)點M在第三根線網(wǎng)中被使用t3= 4次，彎折部分 的數(shù)量n3= 3,可知：節(jié)點Mi當前積累代價=IX (t汴1:2+1) X (t3+l)+n3= 33。
[0120] 根據(jù)同樣的方法布置剩余線網(wǎng)，在此不再累述。
[0121] 分析上述數(shù)據(jù)的可以得出：隨著節(jié)點的使用次數(shù)的增加，其代價值在相應地增加， 在多條線網(wǎng)交集時，隨著節(jié)點的使用次數(shù)的增加，其代價進行了驟然地極大程度地增加，換 句話說，在節(jié)點的使用次數(shù)過大時，其導通性能是極低的。因此 申請人:設定每一節(jié)點的使用 次數(shù)極限值，使得一旦后續(xù)該節(jié)點的使用次數(shù)達到該極限值后，將該節(jié)點判定為不可用節(jié) 點。在此，將極限值設定為5。
[0122] 另外，上述四個實施例中均包含構建含有多個節(jié)點的布線資源圖這個步驟，具體 描述如下：
[0123] 布線資源圖是對芯片的所有布線資源進行標注，為以后布線做準備。在構建布線 資源圖的過程中，每一個硬件資源，包括邏輯單元的輸入輸出端口，每一條連線，都對應于 一個節(jié)點。而每一個連接關系則對應于有向邊。這樣布線模塊所用到的硬件資源都已經(jīng)包 括在布線資源圖中。其中器件的組合、時序單元，管腳，時鐘管腳還有線網(wǎng)。邏輯單元有若干 個輸入端口和一個唯一的輸出端口。以上所有信息都作為節(jié)點存儲到布線資源圖中。需要 存儲的還有這些節(jié)點之間的連接關系：所有的邏輯單元的輸入端口都連接著水平方向上的 互聯(lián)線網(wǎng)，邏輯單元的輸出信號則可以連接到垂直方向上的互聯(lián)線網(wǎng)以及同屬一個Super Cluster的邏輯單元的輸入端口。需要特殊處理的連接關系包括左右兩側(cè)的垂直通道，頂端 的水平通道，它們的線網(wǎng)數(shù)量與其它通道不一致。另外，端口的方向性，邏輯單元的輸入端 口有的來自于上面的通道，有的來自于下面。底側(cè)的邏輯單元的輸出端口連接的是管腳的 端口，而四周管腳的端口則占用了部分互聯(lián)通道線網(wǎng)。
[0124] 其中，布線模塊主要利用由硬件結(jié)構文件自動產(chǎn)生的布線資源圖，以擁擠度為主 要目標函數(shù)的迷宮布線和拆線重布技術來實現(xiàn)用戶設計。在布線過程中對于速度或延時的 優(yōu)化主要是通過尋找最佳路徑來達到的。這保證軟件系統(tǒng)有一定的靈活性。布線過程的后 續(xù)操作均是在布線資源圖上執(zhí)行，此時布線過程就轉(zhuǎn)化為在布線資源圖上采用迷宮算法尋 找有效路徑的過程。
[0125] 在具體布線時， 申請人:考慮到每個節(jié)點到相鄰節(jié)點（即每一條邊）都會有其相應 的代價，每一個節(jié)點下面都有其累積代價。根據(jù)一種具體的實施方式，不妨將不同的節(jié)點的 基本代價按照表（1)設定如下：
[0126]

【權利要求】
1. 一種用于反烙絲的現(xiàn)場可編程口陣列的布線方法，包括： (1) 構建含有多個節(jié)點的布線資源圖； (2) 布置一條線網(wǎng)，包括： 2. 1為一條線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點（Mi)設定基本代價 (化i(i))，其中，所述基本代價化i(i))根據(jù)各中間節(jié)點（Mi)的屬性設定，所述中間節(jié)點的 個數(shù)為N ; 2. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點（Ml)，其中，針對起始節(jié)點連線可用的各中間 節(jié)點分別具有的基本代價，從中選取一個最小的基本代價化i(i))所對應的中間節(jié)點作為 所述第一個中間節(jié)點（Ml); 2. 3從第i個中間節(jié)點（Mi)開始連線第i+1個中間節(jié)點（Mw)，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點（Mi)連線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價W及歷史使用次數(shù)確定當前第一擁 擠代價，從中選取一個最小的當前第一擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+1個中間 節(jié)點（Mw)，其中i依次從1選到N-1 ; 2. 4從第N個中間節(jié)點（M。）開始連線所述終止節(jié)點； (3) 利用與步驟（2)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的布線方法，其特征在于，在所述步驟2. 3中，所述當前第一擁 擠代價=基本代價X (歷史使用次數(shù)+1)。
3. -種用于反烙絲的現(xiàn)場可編程口陣列的布線方法，包括： (1) 構建含有多個節(jié)點的布線資源圖； (2) 利用根據(jù)權利要求1或2所述的布線方法中的步驟（2)布置第一線網(wǎng)； (3) 布置第二線網(wǎng)，包括： 3. 1為第二線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價化2(i))，其 中，所述基本代價化2(i))根據(jù)各中間節(jié)點0?)的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為n; 3. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點OV，其中，根據(jù)起始節(jié)點連線可用的各中間 節(jié)點分別具有的基本代價W及所述各中間節(jié)點在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確定當前第 二擁擠代價，從中選取一個最小的第二擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié) 點 0?); 3. 3從第i個中間節(jié)點如）開始連線第i+1個中間節(jié)點Ovi)，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點0?)連線可用的各中間節(jié)點分別具有的基本代價、在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)W及 在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確定當前累積代價，從中選取一個最小的當前累積代價所對 應的中間節(jié)點作為所述第i+1個中間節(jié)點Ovi)，其中i依次從1選到n-1 ; 3. 4從第n個中間節(jié)點（m。）開始連線所述終止節(jié)點； (4) 利用與步驟（3)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
4. 根據(jù)權利要求3所述的布線方法，其特征在于，在所述步驟3. 2中，所述當前第二擁 擠代價=基本代價X (在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1); 在所述步驟3. 3中，所述當前累積代價=基本代價X (在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù) +1) X (在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1)。
5. -種用于反烙絲的現(xiàn)場可編程口陣列的布線方法，包括： (1)構建含有多個節(jié)點的布線資源圖； (2) 布置一條線網(wǎng)，包括： 2.1為一條線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點（Mi)設定基本代價 (化i(i))，其中，所述基本代價化i(i))根據(jù)各中間節(jié)點（Mi)的屬性設定，所述中間節(jié)點的 個數(shù)為N ; 2. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點（Ml),其中，根據(jù)起始節(jié)點與連線可用的各 中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量W及各中間節(jié)點分別具有的基本代價 確定當前代價，從中選取一個最小的當前代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié)點 (Ml); 2. 3從第i個中間節(jié)點（Mi)開始連線第i+1個中間節(jié)點（Mw)，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點（Mi)連與連線可用的各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量、各中間節(jié) 點分別具有的基本代價W及歷史使用次數(shù)確定當前第一擁擠代價，從中選取一個最小的當 前第一擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+1個中間節(jié)點（M W)，其中i依次從1選 到 N-1 ; 2. 4從第N個中間節(jié)點（M。）開始連線所述終止節(jié)點； (3) 利用與步驟（2)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
6. 根據(jù)權利要求5所述的布線方法，其特征在于，在所述步驟2. 2中，所述當前代價= 基本代價+彎折部分的數(shù)量； 在所述步驟2. 3中，所述當前第一擁擠代價=基本代價X (歷史使用次數(shù)+1) +彎折部 分的數(shù)量。
7. -種用于反烙絲的現(xiàn)場可編程口陣列的布線方法，包括： (1) 構建含有多個節(jié)點的布線資源圖； (2) 利用根據(jù)權利要求5或6所述的布線方法中的步驟（2)布置第一線網(wǎng)； (3) 布置第二線網(wǎng)，包括： 3. 1為第二線網(wǎng)的起始節(jié)點到終止節(jié)點之間的各中間節(jié)點設定基本代價化2(i))，其 中，所述基本代價化2(i))根據(jù)各中間節(jié)點0?)的屬性設定，所述中間節(jié)點的個數(shù)為n; 3. 2從起始節(jié)點開始連線第一個中間節(jié)點OV，其中，根據(jù)起始節(jié)點與連線可用的各中 間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量、各中間節(jié)點分別具有的基本代價W及所 述各中間節(jié)點在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確定當前第二擁擠代價，從中選取一個最小的 第二擁擠代價所對應的中間節(jié)點作為所述第一個中間節(jié)點（mi); 3. 3從第i個中間節(jié)點如）開始連線第i+1個中間節(jié)點Ovi)，其中，根據(jù)第i個中間 節(jié)點0?)與連線可用的各中間節(jié)點分別將形成的路徑段中的彎折部分的數(shù)量、各中間節(jié)點 分別具有的基本代價、在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)W及在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)確 定當前累積代價，從中選取一個最小的當前累積代價所對應的中間節(jié)點作為所述第i+1個 中間節(jié)點OVi)，其中i依次從1選到n-1 ; 3. 4從第n個中間節(jié)點（m。）開始連線所述終止節(jié)點； (4) 利用與步驟（3)相同的方式布置剩余的各條線網(wǎng)。
8. 根據(jù)權利要求7所述的布線方法，其特征在于，在所述步驟3. 2中，所述當前第二擁 擠代價=基本代價X (在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1) +彎折部分的數(shù)量； 在所述步驟3. 3中，所述當前累積代價=基本代價X (在之前線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù) +1) X (在第二線網(wǎng)中的歷史使用次數(shù)+1) +彎折部分的數(shù)量。
9. 根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的布線方法，其特征在于，在步驟（1)和（2)之間還 包括步驟；設定每一節(jié)點的使用次數(shù)極限值，使得一旦后續(xù)該節(jié)點的使用次數(shù)達到該極限 值后，將該節(jié)點判定為不可用節(jié)點。
10. 根據(jù)權利要求9所述的布線方法，其特征在于，所述使用次數(shù)極限值為5。
【文檔編號】G06F17/50GK104462726SQ201410830465
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權日:2014年12月26日
【發(fā)明者】齊洋 申請人:中國電子科技集團公司第四十七研究所