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自供电的压电振动能与温差热电能融合采集电路设计 预览
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作者 王修登 +4 位作者 施阁 桦康 陈志栋 叶益迭 钱利波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期520-527,共8页
环境能量俘获中压电振动能和温差热电能的俘获电路设计已成为近几年研究的热点之一。但由于存在压电换能器和热电换能器输出的能量分别是交、直流形式而难以同时俘获,且热电换能器的开路电压通常要低于三极管的阈值电压而需要借助外部... 环境能量俘获中压电振动能和温差热电能的俘获电路设计已成为近几年研究的热点之一。但由于存在压电换能器和热电换能器输出的能量分别是交、直流形式而难以同时俘获,且热电换能器的开路电压通常要低于三极管的阈值电压而需要借助外部电源供电等问题,本文提出了一种自供电的混合式同步电荷提取HSP-SECE(Hybrid Self-Powered Synchronous Electric Charge Extraction)电路。所提出的HSP-SECE电路,通过压电电压峰值的检测,在其达到峰值时进行压电振动能和温差热电能的同步提取,实现两种能量的融合采集。仿真和实验测试表明,所提出的电路可以有效实现温差热电能和压电振动能的同步采集,与现有的电路相比,在俘获效率、自供电和负载相关性等方面,具有较为明显的优势和特色。 展开更多
关键词 能量俘获 同步电荷提取(SECE) 融合采集 压电 热电 自供电
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基于谐波雷达的新型裂缝传感器设计 预览
2
作者 郑俊飞 王健 +1 位作者 桦康 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1297-1302,共6页
基于谐波雷达原理,设计了一种工作在基频为f 0=2.45 GHz的无源无线裂缝传感器。该传感器介质基板采用0.254 mm厚的超薄型双面覆铜板,整体结构包括基频接收天线、谐波发射天线、整流倍频器、二次谐波带阻滤波器和发光报警电路。当传感器... 基于谐波雷达原理,设计了一种工作在基频为f 0=2.45 GHz的无源无线裂缝传感器。该传感器介质基板采用0.254 mm厚的超薄型双面覆铜板,整体结构包括基频接收天线、谐波发射天线、整流倍频器、二次谐波带阻滤波器和发光报警电路。当传感器处于“断裂”状态时,二次谐波带阻滤波器枝节与传感器电路断开,此时传感器将二次谐波信号发送到阅读器实现远距离报警,同时传感器整流电路产生的直流信号将给后端发光报警电路供电以实现位置报警。当传感器处于“完整”状态时,由于二次谐波带阻滤波器短路枝节的存在,使传感器产生的直流信号无法给后端电路供电,且二次谐波信号无法到达阅读器进行报警。实验结果表明,在“断裂”状态下,当发射功率为20 dBm时,阅读器与传感器之间的工作距离可以达到5.5 m,传感器发光报警电路正常工作范围可达0.8 m。 展开更多
关键词 裂缝传感器 谐波雷达 整流倍频器 二次谐波带阻滤波器
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动态分层及其在CMOL电路缺陷容忍映射优化中的应用 预览
3
作者 查晓婧 储著飞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1457-1466,共10页
由于CMOS/纳米混合电路(CMOL)中存在高缺陷率,缺陷容忍映射成为解决CMOL电路实用化的必需方法.针对传统的整体缺陷容忍方法中存在的耗时、难以求解大电路等问题,提出基于动态分层的缺陷容忍映射优化方法.首先对电路的缺陷进行了分类,然... 由于CMOS/纳米混合电路(CMOL)中存在高缺陷率,缺陷容忍映射成为解决CMOL电路实用化的必需方法.针对传统的整体缺陷容忍方法中存在的耗时、难以求解大电路等问题,提出基于动态分层的缺陷容忍映射优化方法.首先对电路的缺陷进行了分类,然后以缺陷数递减的方式对CMOL电路进行动态分层,最后采用修改的禁忌算法在分层后的CMOL电路中验证所提出方法的性能.ISCAS测试电路的实验结果表明,与已有方法相比,文中方法在线长和映射速度方面有较明显优势. 展开更多
关键词 CMOL电路 缺陷容忍 动态分层 禁忌搜索算法
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基于QCA的五输入Majority门设计及应用 预览
4
作者 李俊文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期404-409,共6页
Majority门作为多数逻辑电路的基本逻辑单元,其性能直接影响整体电路的质量.使用量子元胞自动机(QCA)设计Majority门具有结构简单的优点.本文提出了一种三层电路实现五输入Majority门的设计,并以此设计了全加器,进一步应用于多位加法器... Majority门作为多数逻辑电路的基本逻辑单元,其性能直接影响整体电路的质量.使用量子元胞自动机(QCA)设计Majority门具有结构简单的优点.本文提出了一种三层电路实现五输入Majority门的设计,并以此设计了全加器,进一步应用于多位加法器和乘法器中,与已发表的电路设计比较表明,其版图使用面积和元胞数有明显的减少,加法器元胞数和面积改进最高可达43%和87.2%,乘法器元胞数和面积改进最高可达48.2%和100%. 展开更多
关键词 量子元胞自动机 多电路层设计 五输入Majority门 全加器 乘法器
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基于近似逻辑的不完全指定FPRM函数的功耗优化 预览
5
作者 尹浩凯 马雪娇 《宁波大学学报:理工版》 CAS 2019年第3期28-34,共7页
基于精确逻辑的逻辑综合和优化方法已有广泛的研究.但有时并非需要精确逻辑,从而可利用这种特性进行关键指标的综合和优化.本文提出了基于近似逻辑的不完全指定固定极性Reed-Muller (Incompletely Specified Fixed Polarity RM, ISFPRM... 基于精确逻辑的逻辑综合和优化方法已有广泛的研究.但有时并非需要精确逻辑,从而可利用这种特性进行关键指标的综合和优化.本文提出了基于近似逻辑的不完全指定固定极性Reed-Muller (Incompletely Specified Fixed Polarity RM, ISFPRM)逻辑函数的逻辑优化方法.首先建立基于二级逻辑的功耗估算模型和近似电路的设计效能评估模型,然后提出基于近似逻辑的ISFPRM函数的优化算法,并用遗传算法加以实现.所提算法应用于MCNC标准电路进行测试,结果表明在一定的面积约束下,电路每增加1%的误差率获得12%~18%的功耗优化. 展开更多
关键词 近似逻辑 ISFPRM 极性搜索 GA
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基于Majority逻辑门映射的电路面积优化 预览
6
作者 吴达斌 王伦耀 《宁波大学学报:理工版》 CAS 2019年第1期26-31,共6页
提出了一种采用三输入Majority逻辑门(M门)和反相器实现电路逻辑功能的电路面积优化算法.该算法首先用动态规划策略完成电路的AIG(And-Inverter Graph)切割,然后通过搜索适合M门覆盖的AIG子结构以及与门和M门之间的等效替代,将AIG转换... 提出了一种采用三输入Majority逻辑门(M门)和反相器实现电路逻辑功能的电路面积优化算法.该算法首先用动态规划策略完成电路的AIG(And-Inverter Graph)切割,然后通过搜索适合M门覆盖的AIG子结构以及与门和M门之间的等效替代,将AIG转换为适合M门映射的MIG(Majority-Inverter Graph),最后用Ω法则和Ψ法则对MIG进行简化,得到节点数更少的MIG,从而实现基于M门映射的电路面积优化.优化算法用C语言实现,并用MCNC电路测试.结果表明,相比于逻辑综合工具ABC的结果,用M门映射后电路面积可得到平均约12%左右的优化. 展开更多
关键词 Majority逻辑门 映射算法 逻辑优化
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基于近似计算技术的FPRM电路面积优化 预览
7
作者 王伦耀 储著飞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1868-1874,共7页
近似计算技术通过降低电路输出精度实现电路功耗、面积、速度等方面的优化.本文针对RM(Reed-Muller)逻辑中“异或”运算特点,提出了基于近似计算技术的适合FPRM逻辑的电路面积优化算法,包括基于不相交运算的RM逻辑错误率计算方法,及在... 近似计算技术通过降低电路输出精度实现电路功耗、面积、速度等方面的优化.本文针对RM(Reed-Muller)逻辑中“异或”运算特点,提出了基于近似计算技术的适合FPRM逻辑的电路面积优化算法,包括基于不相交运算的RM逻辑错误率计算方法,及在错误率约束下,有利于面积优化的近似FPRM函数搜索方法等.优化算法用MCNC (Microelectronics Center of North Carolina)电路进行测试.实验结果表明,提出的算法可以处理输入变量个数为199个的大电路,在平均错误率为5.7%下,平均电路面积减少62.0%,并在实现面积优化的同时有利于实现电路的动态功耗的优化且对电路时延影响不大. 展开更多
关键词 近似计算 RM函数 固定极性 逻辑优化
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基于串联同步开关电感的高效压电能俘获电路设计 预览
8
作者 王修登 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第2期69-72,76共5页
提出了一种高效的自供电串联同步开关电感(ESPS-SSHI)电路,ESPS-SSHI电路通过简化无源的正/负峰值检测电路来检测压电元件开路电压的正、负极值,不但降低了电路的能耗,而且减少了压电元件达到峰值时与开关动作时刻的相位差,从而提高了... 提出了一种高效的自供电串联同步开关电感(ESPS-SSHI)电路,ESPS-SSHI电路通过简化无源的正/负峰值检测电路来检测压电元件开路电压的正、负极值,不但降低了电路的能耗,而且减少了压电元件达到峰值时与开关动作时刻的相位差,从而提高了能量提取的效率。LTspice仿真和实验验证表明:设计的电路最大输出功率可提高至标准能量俘获(SEH)电路的4.5倍。 展开更多
关键词 能量俘获 串联同步开关电感(SSHI) 压电元件 自供电
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大函数ISFPRM面积优化方法 预览
9
作者 瞿婷 王伦耀 +1 位作者 罗文强 《电子学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1101-1106,共6页
针对以往在ISFPRM优化过程中只能处理小规模电路的不足,提出了一种新的乘积项十进制表示和处理方法来实现大电路ISFPRM面积优化.具体包括:ISFPRM多位变量的十进制表示,基于二进制插值的极性转换方法,以及基于整数的位运算遗传算法实... 针对以往在ISFPRM优化过程中只能处理小规模电路的不足,提出了一种新的乘积项十进制表示和处理方法来实现大电路ISFPRM面积优化.具体包括:ISFPRM多位变量的十进制表示,基于二进制插值的极性转换方法,以及基于整数的位运算遗传算法实现ISFPRM面积优化.提出的算法能有效地避免以往算法在处理输入较多的函数时效率低下甚至无法工作的情况,算法的性能用MCNC标准电路作为测试.实验结果表明,提出的算法可以处理输入变量个数为199个的大电路,算法的速度对待处理电路的变量数不敏感特点,引入不确定项后,电路面积优化明显. 展开更多
关键词 不完全确定RM电路 二进制插值 位运算 GA算法
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基于CNFET的三输入Majority门电路设计
10
作者 汪扬杰 《无线通信技术》 2018年第2期57-62,共6页
Majority(MAJ)运算和反相(INV)运算组成完备集,数字逻辑电路可以用基于"MAJ/INV"的MI(Majority-Inverter)逻辑来实现。三输入MAJ门是MI逻辑电路的一种基本门电路单元。本文设计了一种基于碳纳米管场效应晶体管(Carbon Nanotube... Majority(MAJ)运算和反相(INV)运算组成完备集,数字逻辑电路可以用基于"MAJ/INV"的MI(Majority-Inverter)逻辑来实现。三输入MAJ门是MI逻辑电路的一种基本门电路单元。本文设计了一种基于碳纳米管场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)的三输入MAJ门电路,并用所设计的MAJ门实现三个多输入组合逻辑电路。实验结果表明,在采用相同的器件和工艺的条件下,与现有的设计相比,所设计的MAJ门在功耗和功耗延时积上的改进最高分别达到32.5%和45.3%。 展开更多
关键词 Majority-Inverter逻辑 Majority门 碳纳米场效应晶体管 功耗 功耗延时积
可逆双边沿触发器的设计 预览
11
作者 张莹 王伦耀 《宁波大学学报:理工版》 CAS 2018年第5期45-50,共6页
提出了一种可逆双边沿D触发器的设计方法,该方法利用Feynman可逆逻辑门的信号复制特性,实现可逆D锁存器的设计.然后利用双边沿触发器原理,结合D可逆锁存器以及Fredkin和Modified Fredkin可逆逻辑门的数据选择功能,实现可逆双边沿触发器... 提出了一种可逆双边沿D触发器的设计方法,该方法利用Feynman可逆逻辑门的信号复制特性,实现可逆D锁存器的设计.然后利用双边沿触发器原理,结合D可逆锁存器以及Fredkin和Modified Fredkin可逆逻辑门的数据选择功能,实现可逆双边沿触发器的设计.同时,利用Verilog硬件描述语言对提出的可逆双边沿D触发器的功能进行了描述.与已有的可逆触发器相比,在相同数据传输速率下,本文设计的双边沿触发器具有结构简单、垃圾位和常量输入少、量子代价更低的特点. 展开更多
关键词 可逆逻辑 双边沿触发 D锁存器 量子代价
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基于虚拟单元映射的电路面积优化算法 预览
12
作者 罗文强 王伦耀 +1 位作者 岑旭梦 《宁波大学学报:理工版》 CAS 2018年第1期52-58,共7页
相比较于标准单元库映射,library-free映射中采用的动态生成的虚拟单元,具有更大的灵活性,因而在电路面积优化上往往可以取得更好的效果.本文提出的基于虚拟单元的面积优化算法包括面积估算和覆盖策略两部分.在面积估算上提出了基于n元... 相比较于标准单元库映射,library-free映射中采用的动态生成的虚拟单元,具有更大的灵活性,因而在电路面积优化上往往可以取得更好的效果.本文提出的基于虚拟单元的面积优化算法包括面积估算和覆盖策略两部分.在面积估算上提出了基于n元树和逻辑努力的虚拟单元的CMOS电路实现及面积估算方法.在覆盖策略上提出了一种带有局部寻优策略的离散粒子群优化算法.MCNC测试电路的实验结果表明,相比较于标准单元库映射,对于绝大多数电路,本文给出的算法可以使电路面积得到进一步的优化. 展开更多
关键词 逻辑优化 library-free 映射算法 逻辑努力
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热电为辅助能量的压电能量采集电路设计
13
作者 王义强 《无线通信技术》 2018年第3期57-62,共6页
本文针对压电能量俘获效率低的问题,提出了以热电能量为辅助能量,基于同步电荷采集压电能量俘获系统(TE—PEHS)设计。热电能量采用压电变压器升压后为压电能量采集控制电路辅助供电,实现整个采集系统的自供电;压电能量采用同步电荷采集... 本文针对压电能量俘获效率低的问题,提出了以热电能量为辅助能量,基于同步电荷采集压电能量俘获系统(TE—PEHS)设计。热电能量采用压电变压器升压后为压电能量采集控制电路辅助供电,实现整个采集系统的自供电;压电能量采用同步电荷采集方法实现。通过Multisim仿真验证了所设计电路的有效性。其最大转换效率高达81.9%,较传统的同步电荷采集实现单一压电能量采集系统的效率有一定优势。 展开更多
关键词 热电 压电 能量采集 同步电荷采集
基于可满足性模理论的CMOL电路单元映射 预览
14
作者 金俊杰 储著飞 +1 位作者 王伦耀 《宁波大学学报:理工版》 CAS 2018年第6期7-11,共5页
针对纳米CMOS混合电路(CMOL)单元映射时,传统的精确算法存在编码变量多、文件存储大导致的求解规模受限问题,提出了一种基于可满足性模理论(SMT)的CMOL电路单元映射方法,该方法通过整型编码减小文件存储大小,通过渐进式求解算法兼... 针对纳米CMOS混合电路(CMOL)单元映射时,传统的精确算法存在编码变量多、文件存储大导致的求解规模受限问题,提出了一种基于可满足性模理论(SMT)的CMOL电路单元映射方法,该方法通过整型编码减小文件存储大小,通过渐进式求解算法兼顾求解规模和速度.实验结果表明,与传统的精确算法相比,本文提出的方法可大幅减少中间处理文件的大小,并以较小的求解速度为代价提高了处理大规模电路的能力. 展开更多
关键词 CMOL电路 单元映射 精确算法
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基于library-free映射的电路面积快速优化算法 预览
15
作者 喻奇 王伦耀 《浙江大学学报:理学版》 CSCD 北大核心 2018年第6期733-740,共8页
针对library-free映射过程中常用的动态规划算法在求解大电路时覆盖时间过长的问题,提出了一种将动态规划与遗传算法相结合的混合优化算法,用于平衡求解速度和求解质量,并利用“与/或/非”图和逻辑努力实现基于MOS晶体管的电路的面积估... 针对library-free映射过程中常用的动态规划算法在求解大电路时覆盖时间过长的问题,提出了一种将动态规划与遗传算法相结合的混合优化算法,用于平衡求解速度和求解质量,并利用“与/或/非”图和逻辑努力实现基于MOS晶体管的电路的面积估算.MCNC电路的测试结果显示,相较于动态规划,混合算法求得的最优解在面积平均增加不到1%的情况下,求解时间可节省35%以上. 展开更多
关键词 逻辑优化 library-free 映射算法 逻辑努力
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逻辑函数高阶布尔e偏导数求解算法的实现 预览
16
作者 罗文强 王伦耀 《浙江大学学报:理学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期420-426,共7页
针对已有方法在求解布尔e偏导数时只能解决小规模电路的问题,提出了一种基于逻辑函数不相交运算的大函数高阶布尔e偏导数的求解算法.该方法将逻辑函数转化为不相交乘积项的集合,用逻辑函数的不相交运算替代布尔e导数运算中的逻辑“与”... 针对已有方法在求解布尔e偏导数时只能解决小规模电路的问题,提出了一种基于逻辑函数不相交运算的大函数高阶布尔e偏导数的求解算法.该方法将逻辑函数转化为不相交乘积项的集合,用逻辑函数的不相交运算替代布尔e导数运算中的逻辑“与”运算;并将不包含待求导变量的乘积项拆分出来,不参与布尔e导数运算,以达到降低算法复杂度、提高算法速度的目的.提出的算法用C语言编程实现,并用MCNC测试电路进行了测试.实验结果显示,本算法能快速实现大函数高阶布尔e偏导数的求解,求解效率与参与不相交运算的乘积项数量有关,但对输入变量的数量不敏感. 展开更多
关键词 e导数 e偏导数 高阶 逻辑覆盖 逻辑不相交运算
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基于AXIG重构的功耗优化 预览
17
作者 马雪娇 尹浩凯 《计算机辅助设计与图形学学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期2344-2352,共9页
功耗优化是逻辑综合中的重要部分.针对现有功耗优化仅用单一逻辑实现的局限性,提出一种基于与-非图节点重构和与-异或-非图变量重构的功耗优化方法.首先以功耗为主要优化目标,将逻辑函数表示为与-非图并进行节点重构,得到与-异或-非图... 功耗优化是逻辑综合中的重要部分.针对现有功耗优化仅用单一逻辑实现的局限性,提出一种基于与-非图节点重构和与-异或-非图变量重构的功耗优化方法.首先以功耗为主要优化目标,将逻辑函数表示为与-非图并进行节点重构,得到与-异或-非图实现函数表示由单一逻辑到双逻辑的变换;然后在与-异或-非图中搜索模式图,由变量重构得到其等价模式图;最后根据模式图特征选取最优匹配子图进一步优化功耗.实验在Linux系统下采用C语言实现,结果表明,与优化工具ABC,AIG重写和AXIG优化方法相比,该方法的功耗分别减少24.56%,21.75%和9.39%. 展开更多
关键词 逻辑综合 功耗优化 与-异或-非图 节点和变量重构 模式图
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固定边框的多电压布图规划算法 预览
18
作者 杜世民 +1 位作者 杨润萍 钱利波 《电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1873-1881,共9页
多电压设计是应对SoC功耗挑战的一种有效方法,但会带来线长、面积等的开销。为减少线长、芯片的空白面积及提高速度,提出了一种改进的固定边框多电压布图方法.对基于NPE(Normalized Polish Expression)表示的布图解,采用形状曲线相加... 多电压设计是应对SoC功耗挑战的一种有效方法,但会带来线长、面积等的开销。为减少线长、芯片的空白面积及提高速度,提出了一种改进的固定边框多电压布图方法.对基于NPE(Normalized Polish Expression)表示的布图解,采用形状曲线相加算法来计算其最优的布图实现,并通过增量计算方法来减少计算NPE及多电压分配的时间.为使所得布图解满足给定的边框约束,提出了一个考虑固定边框约束的目标函数,并采用删除后插入(Insertion after Delete,IAD)算子对SA求得布图解进行后优化.实验结果表明,和已有方法相比,所提出方法在线长和空白面积率方面有较明显优势,且所有电路在不同高宽比、不同电压岛数下均实现了极低的空白面积率(〈〈1%). 展开更多
关键词 低功耗 多电压 布图规划 固定边框
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逻辑函数高阶布尔c-偏导数求解的算法实现 预览
19
作者 瞿婷 王伦耀 +1 位作者 储著飞 《计算机辅助设计与图形学学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1557-1562,共6页
针对已有方法在求解布尔c-偏导数时只能解决小规模电路的问题,提出一种基于变量操作运算的大函数高阶布尔c-偏导数求解算法.首先将高阶布尔c-偏导数求解运算转化为逻辑函数的展开运算;然后根据乘积项是否包含需要展开的变量将函数分解... 针对已有方法在求解布尔c-偏导数时只能解决小规模电路的问题,提出一种基于变量操作运算的大函数高阶布尔c-偏导数求解算法.首先将高阶布尔c-偏导数求解运算转化为逻辑函数的展开运算;然后根据乘积项是否包含需要展开的变量将函数分解成需要展开和不需要展开的二部分,进一步提高算法的速度.文中算法用C语言编程实现,并用MCNC测试电路进行了测试,结果表明,该算法能快速实现大函数高阶c-偏导数的求解;其效率与函数拆分的结果有关,但对输入变量的数量不敏感. 展开更多
关键词 布尔c-导数 布尔c-偏导数 高阶 位运算
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基于双逻辑门级图形表示的功耗优化技术 预览 被引量:2
20
作者 马雪娇 厉琼莹 +1 位作者 张骏立 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期509-518,共10页
针对现有基于传统布尔逻辑进行逻辑级功耗优化的局限性,提出逻辑函数基于传统布尔逻辑和Reed-Muller逻辑的双逻辑门级图形表示的功耗优化方法.首先在逻辑级采用简化有序二叉决策图实现逻辑函数的双逻辑表示;然后通过代数分解和布尔分解... 针对现有基于传统布尔逻辑进行逻辑级功耗优化的局限性,提出逻辑函数基于传统布尔逻辑和Reed-Muller逻辑的双逻辑门级图形表示的功耗优化方法.首先在逻辑级采用简化有序二叉决策图实现逻辑函数的双逻辑表示;然后通过代数分解和布尔分解获得双逻辑门级表示,进而基于功耗成本估算进行门级功耗优化;最后实现变量级和门级的两层次的优化方法.与学术界著名的ABC和工业界最先进的工具DesignCompile(DC)进行比较的实验结果表明,该方法均具有一定的优势. 展开更多
关键词 双逻辑 AND/XOR门 Reed-Muller逻辑 低功耗
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