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摘要：本发明公开了一种FPGA原型验证系统的布线方法，将FPGA原型系统的布线图转化为无向连通图；以网的总长度短，边重复使用次数少为目标，基于最小斯坦纳树的近似算法，对网进行布线；根据网的布线情况和约束条件，列出数学规划，预分配时分复用比；精准分配时分复用比，进一步调优。本发明不仅能使得FPGA原型系统成功布线，而且最小化所有组中负作用最大的一组，使得系统延迟大大降低，提升了整个FPGA系统的性能。

主权项：1.一种FPGA原型验证系统的布线方法，其特征在于，包括以下步骤：1将FPGA原型验证系统的布线图转化为无向连通图；2以网的总长度短，边重复使用次数少为目标，基于最小斯坦纳树的近似算法，对网进行布线；3根据网的布线情况和约束条件，列出数学规划，预分配时分复用比；4精准分配时分复用比，进一步调优；所述步骤2包括以下步骤：21对组进行分类：记每个网对于边的需求数为npi＝numni-1；i∈{1，2，3，…，|N|}，其中numni表示网ni所含的点数，|N|表示N中元素个数，即网的数量；每个组对边的需求数为：gpi＝∑jnpjnj∈gi根据gpi对所有的组从大到小进行排序并给予新的下标，其中，g1为对边需求量最大的组；22对g1中的网进行布线：初始化E中每条边的权值为cost＝2，边每使用一次其权值增加2，设定阈值α，将网分成numni＞α和numni≤α两类；对于numni＞α的网，根据所含点数由大到小依次使用基于最短路径的最小斯坦纳树近似算法求解；对于numni≤α的网，使用不相交最短路径的近似算法来求解，最终得到g1的所有路径；23对剩余组重新排序：为g1中的网分配路径后，保留所有边的权值；不考虑已经布线完毕的网，重新统计剩余组对边的需求数，从大到小进行排序并给予新的下标，此时g2为对边需求量最大的组，重复步骤22为g2中未布线的网分配路径；24重复步骤22和23直至所有网分配完毕；25对最大的组进行拆分重布：在全部的网布线成功后，使用预估函数来预测出时分复用比最大的组，其中En是网n经过的所有边的集合，Ne是所有经过边e的网所组成的集合，|Ne|是集合Ne中元素的个数；最后通过最小斯坦纳树近似算法对组中的网重新分配路径；所述步骤3包括以下步骤：31采用时分复用技术后，每一对FPGA之间的连接都需要在单个时钟周期内被多个网所复用，为使用多路复用硬件，要求时分复用比为偶数，根据布线情况建立数学规划P： k∈N3其中，re，n表示当网n使用边e时所分配的时分复用比，N表示自然数集；32为g1中的网预分配时分复用比：给所有使用边e的网n分配时分复用比为g1中e的使用次数：当n使用e时xe，n＝1，否则xe，n＝0；记其中re表示g1中e的使用次数，rn表示网n的时分复用比，表示g1的时分复用比，表示gi可分配的时分复用比；33以为基准，对剩余的组预分配时分复用比：为每个组设置一个delta值来表示各个组分配时分复用比的优先级： 选取delta最小的组，记为g2；为g2中使用边e的网分配时分复用比：34更新和重复32-33，直至所有网都分配完毕。

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百度查询： 南京师范大学 一种FPGA原型验证系统的布线方法