組合邏輯電路的設(shè)計是數(shù)字電路設(shè)計中的重要研究方向之一。過去,大規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計被認(rèn)為是只有經(jīng)驗豐富的專家才能勝任的“藝術(shù)工作”。在此背景下,關(guān)于組合邏輯電路自動合成方法的研究已經(jīng)成為世界性的研究熱點(diǎn),并受到了越來越多的關(guān)注。該方法只用輸入需要設(shè)計電路的真值表,就能運(yùn)用算法自動合成出滿足設(shè)計要求的組合邏輯電路。而可編程邏輯器件由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的可重配置優(yōu)點(diǎn),使得在硬件上實(shí)現(xiàn)組合邏輯電路的自動合成算法成為了可能。本文首先采用基于改進(jìn)基因表達(dá)式的克隆選擇算法（IGE-CSA）,用其作為組合邏輯電路自動合成的智能算法。接著,我們使用一種新的硬件描述語言——Handel-C語言為IGE-CSA算法進(jìn)行模塊化編程,從而構(gòu)建了整個算法的框架并實(shí)現(xiàn)了該算法的全部細(xì)節(jié)。最后,我們通過實(shí)驗,在基于Altera公司Cyclone II系列FPGA的硬件平臺上,成功實(shí)現(xiàn)了組合邏輯電路的自動合成。本文根據(jù)FPGA的并行工作方式以及高速、高集成度的特點(diǎn),采用Handel-C語言為IGE-CSA算法進(jìn)行編程,最終在基于FPGA的硬件平臺上,成功實(shí)現(xiàn)了組合邏輯電路的自動合成。實(shí)驗結(jié)果表明,用基于FPGA的硬... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一個由四個基因通過加法函數(shù)連接而成的GEP染色體在GEP染色體中，它的每個基因使用一個固定長度的線性串做為其基因型

zx ，我們可以將其編碼為如圖2.2所示，其中函數(shù)Q是平方根函數(shù)，R為隨機(jī)產(chǎn)生的常數(shù)。圖2.2 表達(dá)式的編碼將此編碼按照從上到下，從左到右的順序逐行建立表達(dá)式樹，如圖2.3所示。

第 8 頁武漢科技大學(xué) 碩士學(xué)位論文圖2.3 表達(dá)式樹GEP 編碼轉(zhuǎn)換成表達(dá)式樹的規(guī)則如下：首先，基因表達(dá)式的第一個字符作為表達(dá)式樹的根節(jié)點(diǎn)，每個 c 目的函數(shù)節(jié)點(diǎn)與表達(dá)式樹的下一層 c 個子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接；然后按照從左至右的順序，每個子節(jié)點(diǎn)被基因表達(dá)式的下一個字符進(jìn)行填充。這個過程一直持續(xù)到在表達(dá)式樹的最底一層中只有變量為止。2.2.2 IGE-CSA 編碼從上面的介紹我們可以看出，盡管與傳統(tǒng)的遺傳編碼相比，GEP編碼顯得更為簡潔。然而，在處理較復(fù)雜問題時，GEP編碼的長度仍然很長，從而就降低了搜索的效率。而且，GEP編碼中的每個基因通常只能表示成一個表達(dá)式，因此該編碼就不能被應(yīng)用到多輸出的問題中。為了克服GEP編碼的這兩個缺點(diǎn)


本文編號：3409005