[发明专利]一种IO自动分配的多裸片结构FPGA的布局方法

说明书

本发明公开了一种IO自动分配的多裸片结构FPGA的布局方法，涉及FPGA技术领域，该方法将一个大的用户输入网表切割为多个小的子网表，确保每个FPGA裸片可以有足够的资源对各个小的子网表进行布局，在给定IO口的初始位置后进行单裸片的互相牵引布局，初始布局完成后将IO口设置成未布局状态，然后重新布局并根据最新的布局情况重新确定所有IO口的布局位置，使得IO口与内部网表连接线最短，具有较优的布局效果，这种布局方法给由多个小规模小面积的FPGA裸片级联实现大规模大面积的FPGA芯片以满足大的逻辑资源需求的做法提供了技术基础。

技术领域

本发明涉及FPGA技术领域，尤其是一种IO自动分配的多裸片结构FPGA的布局方法。

背景技术

现场可编辑逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)是一种通用型的可编程逻辑器件，用户可以根据需要对FPGA进行灵活配置从而实现不同的电路功能。在进行FPGA电路设计时，用户首先根据需要实现的电路功能编写电路硬件描述语言并将其转换成相应的用户输入网表，然后根据用户输入网表对FPGA芯片进行布局布线。FPGA芯片的逻辑资源数量需要满足用户输入网表的逻辑资源需求，因此随着用户设计的不断扩大，FPGA芯片的逻辑资源规模也必须相应增长，但随着芯片规模的增大，芯片加工难度也越来越高、芯片生长良率也越来越低。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种IO自动分配的多裸片结构FPGA的布局方法，本发明的技术方案如下：

一种IO自动分配的多裸片结构FPGA的布局方法，该多裸片结构FPGA包括硅连接层及层叠设置在硅连接层上的若干个FPGA裸片，每个FPGA裸片上设置有若干个与FPGA裸片内部信号通路相连接的连接点引出端，每个FPGA裸片中的连接点引出端通过硅连接层内的跨裸片连线连接任意一个其他FPGA裸片的连接点引出端实现FPGA裸片间的互连，该方法包括：

获取用户输入网表，根据各个FPGA裸片包含的逻辑资源数量将用户输入网表切割为若干个相连的子网表，子网表与FPGA裸片一一对应且每个FPGA裸片上的逻辑资源数量满足对应的子网表的逻辑资源需求；

根据每个FPGA裸片对应的子网表将FPGA裸片上的IO口排布在初始位置；

根据两个FPGA裸片对应的两个子网表之间的连接关系以及FPGA裸片之间通过硅连接层形成的连接路径分别在两个FPGA裸片上选定互牵引点，并根据每个FPGA裸片对应的子网表利用力导向布局算法模型基于每个FPGA裸片上的IO口以及互牵引点的牵引作用对FPGA裸片进行初始布局；

对所有FPGA裸片上位于初始位置的IO口解除布局至未布局状态，并利用力导向布局算法模型对FPGA裸片进行重新布局，根据重新布局后的结构确定FPGA裸片上的IO口的布局位置。

其进一步的技术方案为，根据重新布局后的结构确定FPGA裸片上的IO口的布局位置，包括：

根据FPGA裸片重新布局后的结构将FPGA裸片上的IO口排布在与FPGA裸片对应子网表连接线最短的位置，得到FPGA裸片上的IO口的布局位置。

其进一步的技术方案为，将FPGA裸片上的IO口排布在初始位置，包括：

利用IO EDITOR软件工具人为将FPGA裸片上的至少一个IO口随机排布在初始位置；

或者，利用IO EDITOR软件工具人为将FPGA裸片上的至少一个IO口按任意序排列排布在初始位置；

或者，按照IO自动排布算法将FPGA裸片上的至少一个IO口随机排布在初始位置。