基于人口迁移算法的三值FPRM电路面积最佳极性搜索

人口迁移算法是一种新的全局优化搜索算法,主要模拟人口随着经济重心发生转移和随着压力增加而扩散的机制,其收敛性和全局寻优能力较强。三值固定极性RM(Fixed-polarity Reed-Muller,FPRM)电路的面积大小与其极性有关。通过对人口迁移算法的研究,提出了一种三值FPRM电路面积优化方案。首先根据三值FPRM表达式和电路面积之间的内在联系,建立面积优化模型;然后利用人口迁移算法对三值FPRM电路进行面积最佳极性搜索;最后对10个MCNC Benchmark电路进行测试。结果表明:与整体退火遗传算法相比,本文算法在面积和时间上分别平均节省10.04%和56.59%。     

基于IWBA算法的三值FPRM电路综合优化

通过对杂草蝙蝠算法(Invasive Weed Bat Algorithm,IWBA)和三值FPRM(FixedPolarity Reed-Muller)电路函数表达式的研究,提出了一种三值FPRM电路延时和面积优化算法。算法首先建立延时估计模型,评估当前极性电路的适应度函数值;然后利用三值极性转换算法,将二值基准测试电路转换为三值FPRM电路;最后利用IWBA算法进行三值FPRM电路延时和面积最佳极性搜索。实验对10个基准电路进行测试,结果表明:相比于蝙蝠算法(Bat Algorithm,BA),延时平均降低14.3%,面积平均节省66.0%。     

基于分解算法的RM及DFRM之间的转换

利用Kronecker矩阵积运算推导出了固定极性Reed-Muller(RM)和双重形式RM(dual form of Reed-Muller,DFRM)的展开式,并根据在相同极性下两者之间的转换关系,提出一种简洁高效的转换算法--分解法.该算法将转换矩阵进行分解,从根本上避免了矩阵的重复计算,缩短了计算时间.实验结果显示,在得到更为简洁的RM或DFRM表达式的同时,对小变量函数的标准电路测试过程所需时间几乎为0.而对大变量函数的标准电路也表现得十分优异.     

基于Reed-Muller量子可逆逻辑电路的综合快速算法

结合可逆逻辑电路综合的多种算法,提出了一种新颖高效的算法,自动构造正极性R eed-M u ller展开式(RM),在生成量子可逆逻辑电路的解空间树上,采用总体层次遍历,局部深度搜索,借鉴模板优化技术,构造限界函数快速删除无解或非最优解的分枝,优先探测RM中的因子,以极高的效率生成最优电路.     

基于改进烟花算法的MPRM逻辑电路面积优化

针对现有混合极性(MPRM)逻辑电路面积优化效果较差的问题,提出一种基于改进烟花算法的MPRM逻辑电路面积优化方法 .充分利用烟花算法的爆发性、多样性和分布并行性等优点,通过对高斯变异进行改进,增强了烟花算法搜索MPRM逻辑电路最佳面积极性的性能.基于北卡罗来纳微电子中心基准测试电路的实验结果表明,与基于遗传算法的MPRM逻辑电路面积优化方法相比,平均电路面积减少了44.46%;与基于离散粒子群算法的MPRM逻辑电路面积优化方法相比,平均电路面积减少了34.66%.     

基于字级表示的多输出MPRM电路极性转换算法

针对多输出MPRM（Mixed-Polarity Reed-Muller）电路的极性转换问题,提出了使用系数矩阵在字级表示多输出布尔函数及其MPRM,并给出了一种极性转换算法。实验结果表明,与位级表示相比,所提出的基于字级表示的极性转换算法可显著缩短多输出MPRM电路的极性转换时间。     

基于KFDD与进化算法的可逆电路优化算法

为降低由Kronecker功能决策图(Kronecker functional decision diagram,KFDD)综合所得可逆电路的成本,提出一种基于进化算法的可逆电路优化算法.该算法基于遗传算法模型进行设计,分别采用离散值和整型值编码KFDD输入变量的分解类型和顺序,使用所设计的遗传算子,将量子成本作为主要目标、量子位数作为次要目标进行可逆电路的优化.为解决过早收敛问题,该算法在搜索过程的前期阶段利用多个子群搜索解空间中的不同区域,在搜索过程的后期阶段将多个子群合并为整体种群,利用整体种群进行集中搜索.使用基准函数对算法进行验证的结果表明,所提出算法具有较强的全局寻优能力,有较好的结果稳定性,能够降低可逆电路的量子成本.     

基于种群协同进化算法的固定极性动态逻辑电路功耗优化

基于电路的动态逻辑实现形式,建立了固定极性XNOR/OR电路低功耗极性优化问题的数学模型;针对传统遗传算法(TGA)和量子算法(TQA)的优势和不足,借鉴合作型协同进化思想,提出了种群协同进化算法(PCEA).该算法包含主体种群和小规模的量子比特种群,采取两种群并行进化、统一评估和主体种群择优重组的进化策略.主体种群采...     

基于CNFET的三值逐次逼近ADC设计

模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)是片上集成系统的关键部件,通过对逐次逼近逻辑电路和三值逻辑原理的研究,提出了一种基于碳纳米场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)的三值逐次逼近ADC设计方案。该方案首先控制三值电容阵列的底板电压,逐次逼近其模拟量值,产生由高位到低位的二值信号,然后由编码器将二值转换为三值信号,完成整个转换过程,最后实验证明了所设计的电路逻辑功能正确,并具有明显的高速、低功耗特性。     

基于三变量通用阈值逻辑门的查表设计

介绍并讨论了逻辑函数的RM展开与分类,给出了基于逻辑函数RM展开的三变量函数P分类表、接线顺序表以及P分类代表函数的接线方案.对于以RM展开式表示的任意三变量逻辑函数,提出了基于三变量通用阈值逻辑门的查表设计方法,并给出了具体设计实例.