組合電路中冒險(xiǎn)與競(jìng)爭(zhēng)的分析方法研究.pdf

1、組合邏輯電路是數(shù)字電路系統(tǒng)的重要組成部分，同時(shí)也是時(shí)序電路的重要組成部分之一。組合邏輯電路特征分析對(duì)數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)綜合與分析都具有十分重要的意義。冒險(xiǎn)和競(jìng)爭(zhēng)是組合邏輯電路的重要特性之一，是復(fù)雜邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析和綜合中的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容，也是EDA工具的重要內(nèi)容。如何有效地防止冒險(xiǎn)與競(jìng)爭(zhēng)，是復(fù)雜組合邏輯電路乃至?xí)r序電路分析、設(shè)計(jì)與綜合中的重要問(wèn)題。學(xué)術(shù)界提出了各種不同的方法用于處理冒險(xiǎn)與競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，但由于集成電路技術(shù)的發(fā)展，冒險(xiǎn)與競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)

2、題一直沒(méi)有得到有效解決。 本文基于組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，對(duì)冒險(xiǎn)與競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題的分析方法進(jìn)行了以下討論： 1)討論組合邏輯電路中冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)的表現(xiàn)、形成原因及現(xiàn)有的檢測(cè)和消除方法。 2)討論現(xiàn)有主要的最長(zhǎng)路徑搜索方法——OBDD法，并給出一種新的最長(zhǎng)路徑搜索算法。該算法以圖論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行建模，首先將組合邏輯電路抽象為映射圖G(V,E)，其中V(G)表示圖中的頂點(diǎn)集合，其中元素代表電路中的信號(hào)；E(G)是與V(G)不相交的

3、集合，表示圖中的邊集合，其中元素代表電路中的邏輯門(mén)，其權(quán)值為相應(yīng)邏輯門(mén)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。根據(jù)影射圖G(V,E)得到關(guān)聯(lián)矩陣A，這是最長(zhǎng)路徑搜索算法的運(yùn)算基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上對(duì)電路中的信號(hào)進(jìn)行分級(jí)，通過(guò)分級(jí)分析來(lái)判斷電路是否存在冒險(xiǎn)與競(jìng)爭(zhēng)的可能，并最終得到電路最大延遲時(shí)間Tmax和最長(zhǎng)延遲路徑L，其中L陣為最長(zhǎng)延遲路徑矩陣。 3)用C語(yǔ)言編制軟件，實(shí)現(xiàn)了最長(zhǎng)路徑搜索算法，并以T3138為實(shí)例對(duì)軟件和算法進(jìn)行了驗(yàn)證。該軟件可根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果網(wǎng)表建