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龍圖騰網(wǎng)恭喜寧波大學(xué)申請(qǐng)的專利一種基于憶阻器輔助邏輯的邏輯綜合與驗(yàn)證方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119227603B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-02發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411722874.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/327；該發(fā)明授權(quán)一種基于憶阻器輔助邏輯的邏輯綜合與驗(yàn)證方法是由儲(chǔ)著飛;潘家祥;夏銀水;王倫耀設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-11-28向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于憶阻器輔助邏輯的邏輯綜合與驗(yàn)證方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于憶阻器輔助邏輯的邏輯綜合與驗(yàn)證方法，包括如下步驟：S1、邏輯綜合：使用ABC獲取用于表示布爾函數(shù)的門級(jí)網(wǎng)表，將門級(jí)網(wǎng)表中的電路拓?fù)溥B接關(guān)系轉(zhuǎn)換為DAG；采用DFS獲得DAG中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行序列，計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的映射成本值；獲得電路中根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序；對(duì)于每一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，遞歸地收集子節(jié)點(diǎn)并獲得對(duì)應(yīng)的執(zhí)行序列，將執(zhí)行序列中的節(jié)點(diǎn)依次映射到憶阻器陣列上，并生成對(duì)應(yīng)的微操作符；S2、驗(yàn)證：解析生成的微操作符，并對(duì)其進(jìn)行邏輯等價(jià)性和設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證。該方法不僅減少了憶阻器單元的數(shù)量，而且計(jì)算周期的增加也十分有限，同時(shí)能夠有效地驗(yàn)證映射結(jié)果的正確性，驗(yàn)證耗費(fèi)的時(shí)間較短。

本發(fā)明授權(quán)一種基于憶阻器輔助邏輯的邏輯綜合與驗(yàn)證方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于憶阻器輔助邏輯的邏輯綜合與驗(yàn)證方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、邏輯綜合：步驟S1.1、使用開(kāi)源的邏輯綜合工具ABC獲取用于表示布爾函數(shù)的門級(jí)網(wǎng)表，將門級(jí)網(wǎng)表中的電路拓?fù)溥B接關(guān)系轉(zhuǎn)換為有向無(wú)環(huán)圖DAG；步驟S1.2、采用深度優(yōu)先搜索DFS獲得DAG中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行序列，計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的映射成本值；步驟S1.2的具體過(guò)程為：對(duì)于DAG中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，朝著節(jié)點(diǎn)的扇入方向采用DFS獲得每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行序列，其中，執(zhí)行序列是一組節(jié)點(diǎn)的集合；采用提出的成本算法，針對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行序列，計(jì)算該執(zhí)行序列的映射成本值，并將其賦值為該節(jié)點(diǎn)的映射成本值；其中，提出的成本算法為：對(duì)于任一個(gè)節(jié)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的執(zhí)行序列，將成本值cost以及標(biāo)記值i的初始值均初始化為0，對(duì)于執(zhí)行序列中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果節(jié)點(diǎn)的扇入數(shù)量等于0，那么i加1，如果i大于cost，則將i的值賦予cost；如果節(jié)點(diǎn)的扇入數(shù)量不等于0，那么i加1，如果i大于cost，則將i的值賦予cost；獲取節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)集合childnodes，對(duì)于childnodes中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，將節(jié)點(diǎn)的扇出數(shù)量減1，如果該節(jié)點(diǎn)的扇出數(shù)量變成0，那么i的值減1；按照上述成本算法計(jì)算執(zhí)行序列中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)之后獲得的最終cost，即為該執(zhí)行序列的映射成本值；步驟S1.3、基于DAG表示的邏輯網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合計(jì)算得到的映射成本值，獲得電路中根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序；步驟S1.3中，利用智能算法結(jié)合提出的成本算法獲得電路中根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序currentRoots，具體過(guò)程為：提出智能算法：使用DAG表示的邏輯網(wǎng)絡(luò)N作為智能算法的輸入，以currentRoots作為智能算法的輸出，初始化：計(jì)數(shù)器count為0、初始溫度initTemp為10、最終溫度f(wàn)inalTemp為0.01、冷卻率coolRate為0.8，獲取電路中初始的根節(jié)點(diǎn)集合initialRoots；以initialRoots的初始的根節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)索引從小到大的順序作為初始的根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序，按照初始的根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序以及提出的子節(jié)點(diǎn)收集方法，獲取初始的執(zhí)行序列；使用提出的成本算法獲取電路的初始映射成本oldCost；其中，提出的子節(jié)點(diǎn)收集方法為：針對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)M，選取M的子節(jié)點(diǎn)時(shí)，首先選取映射成本值更高的子節(jié)點(diǎn)，如果映射成本值相同，則選取具有最小的最大扇出層級(jí)的子節(jié)點(diǎn)；如果最小的最大扇出層級(jí)相同，則按照DAG中節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)索引，按照從小到大的順序選取節(jié)點(diǎn)；當(dāng)初始溫度大于最終溫度時(shí)，進(jìn)入外層循環(huán)；當(dāng)計(jì)數(shù)器的值小于1000時(shí)，進(jìn)入內(nèi)層循環(huán)；在內(nèi)層循環(huán)中，隨機(jī)交換initialRoots中的兩個(gè)根節(jié)點(diǎn)，得到新的initialRoots，以新的initialRoots的根節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)索引從小到大的順序作為新的根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序，再按照新的根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序以及提出的子節(jié)點(diǎn)收集方法，獲得新的執(zhí)行序列newGates，使用提出的成本算法計(jì)算新的映射成本newCost，再計(jì)算對(duì)應(yīng)的接受概率accp_prob，計(jì)算公式如下： 利用隨機(jī)數(shù)生成器生成一個(gè)0到1之間的隨機(jī)數(shù)，如果生成的隨機(jī)數(shù)小于accp_prob的值，則將newCost的值賦給oldCost，并將initialRoots的值賦給currentRoots，然后將count的值加1；當(dāng)count的值大于1000時(shí)，結(jié)束內(nèi)層循環(huán)；每次內(nèi)層循環(huán)結(jié)束時(shí)，計(jì)算initTemp與coolRate的乘積以更新initTemp的值；當(dāng)initTemp的值小于或等于finalTemp的值時(shí)，結(jié)束外層循環(huán)，返回currentRoots；步驟S1.4、按照根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序，對(duì)于每一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，遞歸地收集子節(jié)點(diǎn)并獲得對(duì)應(yīng)的執(zhí)行序列，按照順序?qū)?zhí)行序列中的節(jié)點(diǎn)依次映射到憶阻器陣列上，并生成對(duì)應(yīng)的微操作符；步驟S1.4的具體過(guò)程為：按照根節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序，對(duì)于每一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，利用提出的子節(jié)點(diǎn)收集方法遞歸地收集子節(jié)點(diǎn)并獲得對(duì)應(yīng)的執(zhí)行序列，按照順序?qū)?zhí)行序列中的節(jié)點(diǎn)依次映射到由多個(gè)憶阻器單元組成的憶阻器陣列上，并生成對(duì)應(yīng)的微操作符，其中，微操作符包含映射所需憶阻器單元的數(shù)量、映射所需計(jì)算周期以及每一個(gè)計(jì)算周期對(duì)應(yīng)的具體的計(jì)算操作；S2、驗(yàn)證：解析生成的微操作符，并對(duì)其進(jìn)行邏輯等價(jià)性和設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證；步驟S2的具體過(guò)程為：通過(guò)微操作符解析器解析微操作符的文本文件，并將其轉(zhuǎn)化為bench格式描述的LUT網(wǎng)絡(luò)；使用ABC讀入以verilog或者blif格式描述的布爾函數(shù)，在驗(yàn)證過(guò)程中作為設(shè)計(jì)規(guī)范，將設(shè)計(jì)規(guī)范轉(zhuǎn)換成AIG網(wǎng)絡(luò)，并使用ABC將AIG網(wǎng)絡(luò)與LUT網(wǎng)絡(luò)搭建Miter電路，得到對(duì)應(yīng)的CNF文件；使用開(kāi)源的SAT求解器kissat求解CNF文件，如果結(jié)果是UNSAT，則表明映射后生成的微操作符與設(shè)計(jì)規(guī)范之間是邏輯等價(jià)的，否則，映射后生成的微操作符與設(shè)計(jì)規(guī)范之間是邏輯不等價(jià)的；通過(guò)微操作符解析器將微操作符中的憶阻器單元索引解析并且存儲(chǔ)為帶有標(biāo)記值的二維數(shù)組，其中：該二維數(shù)組中-2開(kāi)頭的一維數(shù)組表示首次初始化輸出憶阻器單元為低阻態(tài)，即邏輯‘1’；該二維數(shù)組中-1開(kāi)頭的一維數(shù)組表示運(yùn)算過(guò)程中重用憶阻器，即將已經(jīng)使用過(guò)的憶阻器單元初始化為低阻態(tài)，即邏輯‘1’；二維數(shù)組中的每一個(gè)一維數(shù)組都代表微操作符的一個(gè)計(jì)算周期，每個(gè)計(jì)算周期中，第一個(gè)元素表示輸出憶阻器單元的索引，其余元素表示輸入憶阻器單元對(duì)應(yīng)的索引；順序地檢查每一個(gè)計(jì)算周期是否滿足條件：輸出憶阻器單元被初始化為低阻態(tài)且輸入憶阻器單元在此前的計(jì)算周期中使用過(guò)，如果二維數(shù)組中的所有計(jì)算周期均滿足上述條件，則設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證成功；如果有一個(gè)計(jì)算周期不滿足上述條件，則設(shè)計(jì)規(guī)則驗(yàn)證失敗。

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