一种动态可重构FPGA的布局方法与流程

技术特征：

1.一种动态可重构FPGA的布局方法，其特征在于，根据各个待布局可重构区域所需资源类型与各类资源数量需求，结合FPGA芯片内各类资源位置与数量分布情况，以及待布局可重构区域间布线约束，采取非矩形或矩形为建模形状，定义可重构区域模型表示方法。

2.根据权利要求1所述的一种动态可重构FPGA的布局方法，其特征在于，所述表示方法具体为：令待布局区域集合T＝{T₁,T₂,T₃,...,T_n}，每个待布局区域分为两个部分T_k＝{part₀,part₁}，每个部分part_i＝{x,y,w,h}，其中x表示该部分最左侧横轴坐标值，y表示该部分最左侧纵轴坐标值，w为宽度，h为高度，对上述特征进行约束，将待布局区域模型定义为非矩形或矩形模型，具体约束为：

$\∀p\∈{\mathrm{part}}_i,\∀{\mathrm{part}}_i\∈T:$

y_p0＝y_p1+h_p1.....................................约束1

x_p0＝x_p1||x_p0+w_p0＝x_p1+w_p1..........约束2

其中，y_p0表示某一待布局区域T_k(1≤k≤n)中part₀部分最左侧纵轴坐标值，y_p1表示part₁部分的最左侧纵轴坐标值，h_p1表示其高度；同理，x_p0,x_p1,w_p0,w_p1分别表示某一待布局区域T_k中part₀,part₁部分的最左侧横轴坐标值和宽度；约束1确保每一个待布局区域中part₀,part₁两部分在垂直方向上连续，约束2确保每一个待布局区域在水平方向上的投影距离等于part₀,part₁两部分宽度较大值，也确保了待布局区域非矩形模型不会过于复杂。

3.根据权利要求1所述的一种动态可重构FPGA的布局方法，其特征在于：根据所述非矩形模型表示方法设计基于非矩形模型的布局过程，包括以下步骤：

S1、将FPGA芯片以最小可编程单位为单元，采用二维整数坐标形式描述；

S2、对FPGA芯片进行分区L＝{l₁,l₂,...,l_k|l_i＝(x,y,w,h,n)}，其中x表示第i个分区的起始位置横坐标，y表示第i个分区的起始位置纵坐标，w表示第i个分区的宽度，h表示高度，n表示第i个分区包含资源类型，l_i的值表示第i个分区包含各种类型资源的数量；

S3、对布局所需参数进行定义；

S4、根据上述各项定义与约束，采用混合整数线性优化方法进行数学优化。

4.根据权利要求3所述的一种动态可重构FPGA的布局方法，其特征在于，所述步骤S2中，分区满足下述标准：采用从左上到右下的方向进行遍历，每一个分区内只包含一种类型资源，每一个分区在横、纵方向没有间隔、重叠或覆盖。

5.根据权利要求3所述的一种动态可重构FPGA的布局方法，其特征在于，所述步骤S3中，所需参数具体为：资源类型N＝{CLB,BRAM,DSP,...etc.}，其中，CLB为可编程逻辑单元，BRAM为块随机存储单元，DSP为数字信号处理单元。

6.根据权利要求3所述的一种动态可重构FPGA的布局方法，其特征在于：所述步骤S4中，建立目标函数如下：

$\min \left\{\underset{t\∈T,n\∈N}{\Σ}\left(\underset{{\mathrm{part}}_i\∈t,l_k\∈L}{\Σ}\right(\left({\mathrm{part}}_i\∩l_k\right)*l_k)-R_{t,n})\right\}$

其中，part_i∩l_k表示各个待布局区域每一个部分在FPGA分区上的分布情况，R_t,n表示每一个待布局区域t需要第n类资源的数量，(part_i∩l_k)*l_k表示各个待布局区域实际占用各类资源数量。