[发明专利]一种基于遗传算法的建立时间优化方法及其系统

权利要求书

1.一种基于遗传算法的建立时间优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取初始的电路网表；对遗传算法中的算法参数进行初始化，算法参数包括进化溢出次数GT、交叉概率Pc、变异概率Pm；设置染色体的基本进化方向；

S2，对当前电路网表进行时序分析，得到当前电路网表中各个寄存器的数据到达时间、数据需求时间和建立时间裕量，提取建立时间裕量为负值的路径即违例路径，所述建立时间裕量＝数据需求时间-数据到达时间；

对所有违例路径进行加和，根据违例路径加和值判断当前电路网表的时序好坏程度，违例路径加和值越大，时序越好，反之，违例路径加和值越小，时序越差；所述违例路径加和值为对所有违例路径的建立时间裕量相加；

S3，根据当前电路网表的时序分析结果，选择违例路径上的寄存器以及选择位于违例路径前后端的寄存器，共选择k个寄存器作为染色体的基因，将各个寄存器时钟端的缓冲器数量作为基因的编码；一组基因和基因上对应的编码即构成一条染色体，根据当前电路网表得到当前染色体；

S4，根据当前染色体进行第G次进化：

S41，染色体基本进化：根据当前染色体以及染色体的基本进化方向，对当前染色体直接进化，得到若干个基本进化后的染色体；

S42，交叉进化：以若干个基本进化后的染色体作为母染色体，根据交叉概率执行若干次的母染色体交叉，得到若干个交叉生成的子染色体；

S43，变异进化：根据变异概率修改交叉生成的子染色体上的基因位，得到变异染色体；

S44，将步骤S41-S42得到的基本进化后的染色体、交叉生成的子染色体、变异染色体均作为第G次进化得到的染色体，第G次进化共得到N个染色体；

其中，将第G次进化得到的第j个染色体上的第i个基因编码即第i个寄存器时钟端的缓冲器的数量记为G表示迭代次数即进化次数，G＝1,2,...；

S5，对第G次进化得到的N个染色体进行择优：

利用第G次进化得到的各个染色体分别对当前电路网表进行调整，根据染色上各个基因的编码调整对应寄存器时钟端的缓冲器数量，对调整后的电路网表进行时序分析，判断调整后的电路网表的时序好坏程度，选择对应时序最好的染色体作为最优染色体，使用该最优染色体更新电路网表；

S6，对步骤S5得到的更新后的电路网表进行时序分析，判断更新后的电路网表中是否存在时间建立时间裕量为负值的路径，若不存在，则表示满足算法条件，输出更新后的电路网表作为建立时间的最终优化方案；

若存在，则判断当前进化次数G是否等于进化溢出次数GT，若等于，则直接输出步骤S5得到的更新后的电路网表作为建立时间的最终优化方案；若不等于，则将更新后的电路网表作为当前电路网表，根据当前电路网表得到当前染色体，然后根据当前染色体进行下一次进化，跳转步骤S4，直至得到建立时间的最终优化方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的建立时间优化方法，其特征在于，假设：当前电路网表中的存在违例路径为：寄存器B—寄存器C；选择违例路径上的寄存器以及选择位于违例路径前后端的寄存器作为当前染色体的部分基因片段，对应路径为：寄存器A—寄存器B—寄存器C—寄存器D；

其中，违例路径上的位于前端的寄存器B以及位于违例路径前端的寄存器A均为前级寄存器；违例路径上的位于后端的寄存器C为违例节点寄存器，位于违例路径后端的寄存器D为后级寄存器；

步骤S1中，染色体的基本进化方向为：减少前级寄存器的时钟端缓冲器数量，和/或增加违例节点寄存器的时钟端缓冲器数量，和/或增加后级寄存器的时钟端缓冲器数量。

3.根据权利要求2所述的一种基于遗传算法的建立时间优化方法，其特征在于，步骤S41中，染色体基本进化的具体方式为：将寄存器A和/或寄存器B的时钟端缓冲器数量减1，和/或将寄存器C的的时钟端缓冲器数量加1，和/或将寄存器D的时钟端缓冲器数量加1；

得到如下表1所示的8个基本进化后的染色体片段：

表1

其中，-1代表删除一个缓冲器，1代表增加一个缓冲器，0代表不增加也不删除缓冲器。