Register Allocation Algorithm for High-Level Circuit Synthesis for Improved Testability

Register allocation in high-level circuit synthesis is important not only for reducing area, delay, and power overheads, but also for improving the testability of the synthesized circuits. This paper presents an improved register allocation algorithm that improves the testability called weighted graph-based balanced register allocation for high-level circuit synthesis. The controllability and observability of the registers and the self-loop elimination are analyzed to form a weighted conflict graph, where the weight of the edge between two nodes denotes the tendency of the two variables to share the same register. Then the modified desaturation algorithm is used to dynamically modify the weights to obtain a final balanced register allocation which improves the testability of the synthesized circuits. Tests on some benchmarks show that the algorithm gives a higher fault coverage than other algorithms with less area overhead and even less time delay.     

基于可测性分析的高层次寄存器分配算法

为了提高综合后电路的可测性,提出了一种面向电路可测性的寄存器分配方案.该方案首先从已调度的数据流图着手,建立了一种可用于高层次综合的行为级可测性分析方法:对算子模块的门级实现进行门级可测性分析,并进而抽象出算子的行为级可控性/可观性值;在数据流图中,逐级计算出各节点变量的行为级可测性指标;然后按照最大改善可测性指标的原则,进行寄存器分配.在标准电路上的实验表明,除了较小的面积开销外,电路的可测性优于所对照的其他2种方法.     

基于自动测试生成的寄存器分配算法

提出了在寄存器分配时考虑可测性的一个新算法。它采用前向 /后向算法 ,将一个已调度好的 CDFG (ControlData Flow Graph)中的变量分配到相应的寄存器。通过对变量生命时间定义的扩展 ,本算法可以对带反馈的电路进行处理。在定义变量之间的寄存器复用相关函数时同时考虑了 3个准则 ,达到提高设计可测性的目的。实验结果表明了算法的有效性     

A Novel Testability-Oriented Data Path Scheduling Scheme in High-Level Synthesis

Scheduling is an important step in high-level synthesis and can greatly influence the testability of the synthesized circuits. This paper presents an efficient testability-improved data path scheduling scheme based on mobility scheduling, in which the scheduling begins from the operation with least mobility. In our data path scheduling scheme, the lifetimes of the I/O variables are made as short as possible to enlarge the possibility of the intermediate variables being allocated to the I/O registers. In this way, the controllability/observability of the intermediate variables can be improved. Combined with a weighted graph-based register allocation method, this scheme can obtain better testability. Experimental results on some benchmarks and example circuits show that the proposed scheme can get higher fault coverage compared with other scheduling schemes at little area overhead and even less time delay.     

基于故障物理注入的模拟电路测试性分析方法研究

针对仿真建立的故障字典与实体电路存在较大差异以及一部分电路无法进行软件仿真等问题,本文提出了基于故障物理注入建立故障字典并进行故障检测和隔离的方法。首先研究了基于故障物理注入技术的实现方法;然后根据实测数据构建整数编码字典,以此为基础讨论了故障检测率、隔离率和虚警率等指标的预计方法;最后结合电路实例对算法进行了验证。实验结果表明,采用整数编码字典方法进行测试性分析与传统的D矩阵模型算法相比具有更高的故障分辨能力。     

复杂装备测试性指标分配算法研究与设计

为解决测试性指标在工程应用中的分配问题,提出了一种加权矩阵综合分配算法,该算法采用矩阵形式设计,对影响测试性指标的各种因素进行权重量化;并对各项权重系数进行综合推演和闭合性验证。建立了该算法的数学模型,设计了基于该算法的测试性指标分配流程。通过工程案例,对测试性指标分配算法、流程和闭合性验证进行了实例解析。结果表明,该算法是一种经过实际工程检验的、有效的测试性指标分配算法。     

电子设备测试性设计及系统划分的研究

随着科学技术的发展,技术的复杂化和结构的集成化日益增加,检测与隔离故障越来越困难。主要体 现在系统测试性差,BIT不能满足使用要求和测试设备的效能差、数量多等。基于此,系统级测试性设计已 成为提高产品全寿命周期中最优性价比的重要手段,它既要求满足产品自身设计的兼容性,又要求满足其性 能恢复和保障的一致性。简要介绍了系统级测试性设计理论及在该理论中引入的基于模糊有向图理论的系 统划分,并加以总结和展望。     

求解频率指配问题改进的完全图算法

以四级预测模型为基础,提出改进的完全图算法,并推导出该算法计算量的解析式,从理论上证明了改进的完全图算法性能上的提高.四级预测模型来判断两电台之间的兼容性,而改进的完全图算法调用四级预测模型来搜索出多电台间的所有可用频组,进行了小规模电台数目电子信息系统的完整电磁兼容分析,完成了系统内的频率指配.实际工程应用的结果与理论一致.     

一种基于历史信息的感知无线电动态频谱分配算法

在无线频谱资源分配过程中,历史分配信息通常包含大量有用信息,可为下一阶段的资源分配提供参考借鉴,从而改善资源分配算法的性能.简要介绍了基于图论冲突图理论的网络模型,分析了在感知无线电频谱资源分配算法中引入历史分配信息对算法的影响,构造了代表比例公平性的频谱资源分配算法.仿真结果表明,采用历史信息的算法与原算法相比在系统总带宽、公平性方面都有明显改善,并拥有较好的收敛性.     

加权有向图生成算法研究及其计算机实现

提出了加权有向图的生成算法及其在计算机中的实现，定义了加权有向关联矩阵，并据该矩阵解决了加权有向图的生成、绘制问题，从而为可视化教学提供了基础.     

基于Meanshift和图割的极化特征图像分类

图割法对极化SAR图像能达到很好的分类效果,但由于极化SAR数据比较庞大,直接用图割法进行分类,计算量太大,所以本文提出一种改进图割模型的分类方法．首先利用自适应的Meanshift算法结合多个极化特征把图像分成若干个同质区域,以这些同质区域的加权平均值作为超像素构建图模型,最后用图割法修正Meanshift过分割来得到最终的分类．实验证明该算法不仅在分类精度上有所提高,而且在速度上更能达到实时性的要求．     

四正则图的自动生成及纵横嵌入的线性算法

刘彦佩教授论述的纵横嵌入术已为超大规模集成电路 (VLSI)的平面设计提供了较完备的理论体系 ,本文以此为依据建立的算法能自动生成任意点数的四正则图例 ,并对其进行双极定向和双极标数 ,进而画出其纵横嵌入图 .在对四正则图进行双极定向时 ,根据吸收规则的原理 ,设计了一种在计算机上易于实现的算法 ,该算法已成功地绘制了含有几个点及至近千个点的四正则图的纵横嵌入图 .     

一种基于历史信息的感知无线电动态频谱分配算法

在无线频谱资源分配过程中,历史分配信息通常包含大量有用信息,可为下一阶段的资源分配提供参考借鉴,从而改善资源分配算法的性能。简要介绍了基于图论冲突图理论的网络模型,分析了在感知无线电频谱资源分配算法中引入历史分配信息对算法的影响,构造了代表比例公平性的频谱资源分配算法。仿真结果表明,采用历史信息的算法与原算法相比在系统总带宽、公平性方面都有明显改善,并拥有较好的收敛性。     

线性反馈移位寄存器的改进算法及其电路实现

提出并用电路实现了一种改进的线性反馈移位寄存器(LFSR)算法.改进的算法克服了传统线性反馈移位寄存器产生随机数的速度受字长制约的限制,其电路结构能够快速地产生任意字长的伪随机序列.用现场可编程门阵列(FPGA)实现该结构的结果表明,改进的LFSR算法能极大地提高数据吞吐率,采用改进结构合成的随机序列统计特性好.     

一种引入互斥关系的功能单元分配算法

为使条件分支数据通道中功能单元的分配结果得到进一步优化,在数据流图操作相容性分析中引入操作间互斥关系,并构建基于图论的分配模型.使用团划分算法在该模型上进行功能单元分配,同时提出一种针对功能单元分配问题的团划分启发式方法.不仅提高了团划分算法求解功能单元分配问题的计算结果一致性,而且使算法的收敛速度得以提高.根据实验结果,该算法得到的数据通道中所需功能单元平均减少了41%,同时执行速度加快了50%.     

使用遗传算法对时序电路进行可测性预报

随着LSI/VLSI技术的发展,许多新的测试生成算法被开发出来 对于一个给定电路,快速而准确地选择最适合它的测试生成算法是一个具有很强现实意义的问题.本文提出了使用遗传算法(GA)找出逻辑电路的特性参数与测试生成算法可测性参数之间的关系,从而建立测试生成算法可测性参数(故障覆盖率,测试码个数)的模型,并对给定电路进行参数预报的方法。作者开发了遗传算法预报系统(GAFS),并使用该系统为常用的测试生成算法建立了直观的可测性参数表达式模型.用户可通过计算直接求得各测试生成算法对电路的可测性参数,然后通过比较选出最佳的算法.预报结果显示该系统具有较强的有效性和实用性.     

赋权多阶段有向图最短路的求法

多阶段有向图是常见的一种有向图,许多运输、工程、管理等实际问题能转化为有向图最短路问题进行求解,尤其赋权多阶段有向图对解决该类实际问题更具有重要意义.研究了赋权多阶段有向图的最短路问题,从图上逆序标号法、表上作业法和动态规划法不同的角度对文中实例给出了赋权多阶段有向图最短路求解方法。     

基于Cayley图的跨层定向扩散路由算法

为提高无线传感器网络的能量利用率,采用图嵌入的方法在MAC层设计固定信道分配协议,在此基础上使用跨层路由协议改进了定向扩散的路由协议,提出一种基于Cayley图的跨层定向扩散路由算法(CLDD).模型采用的图嵌入方法以Cayley图为逻辑拓扑结构,它具有点对称性质且网络直径达到O(log2N),这使下一跳路由简单、平均路由长度缩小,而且使系统具有高聚集性及鲁棒性.仿真实验表明,CLDD在系统能耗以及传输时延等方面均优于定向扩散算法和Omniscient Multicast算法.     

基于图论和改进Dijkstra算法的STEP-NC复杂型腔最短刀具路径生成方法

针对STEP-NC(standard for the exchange of product data, STEP ; STEP-compliant numerical control,STEP-NC)复杂型腔的刀具路径生成问题,本文提出了一种基于图论和改进Dijkstra算法的STEP-NC复杂型腔最短刀具路径生成方法.在该方法中,首先根据走刀行距和基本元素的等距偏置,生成STEP-NC复杂型腔封闭等距环.然后,基于图论得到封闭等距环的赋权有向图.最后,利用改进的Dijkstra算法生成STEP-NC复杂型腔最短刀具路径.通过实例验证了所提出方法的可行性和有效性.     

基于线图Q-谱的点模式匹配算法

针对大多数谱方法不能够较好地处理不同大小点集匹配的问题,提出了一种基于线图Q-谱的点模式匹配算法.首先,对相关点集构造赋权完全图,再对每个点利用与其关联的前k条最短边来构造线图;然后,根据线图构造无符号Laplacian矩阵,对其进行谱分解,并利用谱分解所获得的特征值(Q-谱)来表示点的特征,通过这些特征计算点之间的匹...