[发明专利]一种组合逻辑电路简化方法

说明书

本发明公开了一种组合逻辑电路简化方法，利用树搜索原理对组合逻辑电路进行简化，将组合逻辑电路逻辑表达式中的每一项设为节点，将每一个节点中的变量依次取反，然后在同级节点中搜索有无相同项，若搜索到有相同项将该变量消去并保留作为其子节点，若没有搜索到相同项，直接对下一个变量取反然后搜索；同级节点指的是变量个数相同的节点。本发明基于人工智能的自主搜索优化策略，实现了组合逻辑电路的智能简化设计；通过使用启发式策略，简化了搜索过程，提高了搜索速度。

技术领域

本发明涉及组合逻辑电路优化设计技术领域，尤其是一种基于树搜索原理的组合逻辑电路简化方法。

背景技术

组合逻辑电路是集成电路的重要组成部分。随着科技的发展，集成电路复杂度也越来越高，人工设计的难度也随之递增。现在人工智能技术日驱成熟，使用人工智能技术设计电路有着广泛的应用前景，而组合逻辑电路设计是集成电路设计的基础，所以使用人工智能提升组合逻辑电路的设计对集成电路是突破性的发展。人工智能技术从大的方面上看有两个方向，分别是无信息搜索策略与有信息搜索策略。无信息搜索策略是在各级节点按照一定规则逐步搜索，如宽度优先搜索、深度有优先搜索、一致代价搜索等规则。有信息搜索策略与无信息搜索策略不同的地方是根据不同策略选择较优路径减少了运算步骤与时间。

组合逻辑电路智能设计的目标是通过智能设计用最小的代价即消耗最少硬件资源的方式实现设计要求，但是最小代价的设计方案相对于设计要求来说是唯一的，因为最简逻辑表达式只有一个，所以使用人工智能设计组合逻辑电路不同于一般的人工智能设计。一般的人工智能设计是在寻求问题的解决方案中寻求最优解，而此次设计过程设计组合逻辑电路的最简表达式，即得出的方案只有一个。如何方便快捷地获得组合逻辑电路的最简表达式还是一个正在研究的课题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于树搜索原理的组合逻辑电路简化方法。

一种组合逻辑电路简化方法，利用树搜索原理对组合逻辑电路进行简化，将组合逻辑电路逻辑表达式中的每一项设为节点，将每一个节点中的变量依次取反，然后在同级节点中搜索有无相同项，若搜索到有相同项将该变量消去并保留作为其子节点，若没有搜索到相同项，直接对下一个变量取反然后搜索；同级节点指的是变量个数相同的节点。

进一步的，将组合逻辑电路最小项作为一级节点，往下进行简化运算。

进一步的，检测节点中是否有子节点，若没有则该节点为叶子节点，将该节点项直接赋给最简表达式数组。

进一步的，相同项的叶子节点仅保留一个。

本发明基于人工智能的自主搜索优化策略，将树搜索优化算法与组合逻辑电路中相邻最小项合并定理融合，实现了组合逻辑电路的智能简化设计；通过使用启发式策略，简化了搜索过程，提高了搜索速度。

附图说明

图1为实施例1逻辑表达式简化流程示意图；

图2为实施例1的一级节点仿真数据；

图3为实施例1的二级节点仿真数据；

图4为实施例1的三级节点仿真数据；

图5为实施例1的最简逻辑表达式仿真数据。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

随机选取一个五输入变量的真值表1。