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龙图腾网获悉广东工业大学申请的专利一种基于最大独立集的面向FPGA布线优化布局方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120087299B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510190870.8，技术领域涉及：G06F30/347；该发明授权一种基于最大独立集的面向FPGA布线优化布局方法是由蔡述庭;郑俊辉;周梓杰;张扬;林士淇;高鹏;洪睿设计研发完成，并于2025-02-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于最大独立集的面向FPGA布线优化布局方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于最大独立集的面向FPGA布线优化布局方法，它包括以下步骤：S1、FPGA的架构定义详细布局优化对象；S2、高效解析合法化布局逻辑单元占用情况；S3、求解FPGA网表的最大独立集；S4、选取移动的优化对象和侯选位置；S5、确定线长评估算法；S6、设计面向布线优化的移动代价；S7、利用最大独立集全局优化布局；S8、定向优化布局；S9、输出详细布局结果。本发明与现有技术相比的优点在于：该算法寻找全局最大独立集构造优化对象，为优化对象寻找合适的移动过目标位置，避免陷入了线长优化的局部最优解，本发明提出的算法能在不扰动FPGA电路网表的全局合法性和时序的前提下，明显优化布线阶段需要的整体线长，并且降低全局电路网表的拥塞密度。

本发明授权一种基于最大独立集的面向FPGA布线优化布局方法在权利要求书中公布了：1.一种基于最大独立集的面向FPGA布线优化布局方法，其特征在于：它包括以下步骤： S1.FPGA的架构定义详细布局优化对象； S2.高效解析合法化布局逻辑单元占用情况； S3.求解FPGA网表的最大独立集； S4.选取移动的优化对象和侯选位置； S5.确定线长评估算法； S6.设计面向布线优化的移动代价； S7.利用最大独立集全局优化布局； S8.定向优化布局； S9.输出详细布局结果； 在步骤S1中，FPGA的架构模型部分：可编程逻辑单元CLB、可编程互连资源、输入输出单元IO以及内置IP资源； FPGA的核心单元是可编程逻辑单元CLB，它由查找表LUT、触发器DFF和多路复用器Multiplexer组成； CLB中含有8个LUT6和16个DFF，其中在同一个CLB中的有连接关系的LUT和DFF构成一个基础逻辑单元BEL，定义一个CLB在FPGA架构中的位置为x0,y0，则其中的LUT的位置坐标为x0,y0,zi，DFF的位置坐标为x0,y0,zj； 在步骤S2中，同一个CLB占用情况需要进行初始化，初始化定义其每个LUT作为可移动单元的位置坐标zi映射为00状态，初始化定义其每个DFF作为可移动单元的位置坐标zj映射为0状态，此外，为了解析网表LUT6X中存在的固定的另外一部分LUT和DFF单元，高效进行后续算法步骤，此步骤将01和11状态分成了固定和非固定类型，对于DFF，同理； 更新整体CLB的占用情况，遍历一遍网表LUT6X中所有的单元，此时，每个LUT的位置zi的状态从00状态开始转移，每个DFF的位置zj的状态从0状态开始转移，当遍历到的单元是一个固定单元，LUT位置则会转移到固定的01状态，DFF位置zj则会转移到固定的1状态，将网表LUT6X构造直接转移到固定的11状态，固定的LUT6转移到固定的01状态，其他类似，对于非固定的LUT，则先转移到01状态，若后续遍历到相同的坐标则会转移到11状态，对于DFF，同理，其中固定类型的单元为固定单元，非固定类型的单元为可移动单元； 在步骤S3中，将网表映射为超图，根据网表大小采用贪心算法，来找到电路网表中的最大独立集，在详细布局中，时钟线网不作为优化的范围； 首先遍历电路网表中所有的可移动单元v，为所有的单元v赋予一个状态值State[v]； 初始时，所有的可移动单元v状态都为false，然后遍历电路网表中所有可移动单元v，若当前访问的可移动单元v的状态为false，则将当前被访问可移动单元v的状态设置为true，并且将其加入最大独立集合S； 接着，遍历可移动单元v所有的邻接超边中包含的所有可移动单元u，如果这些点的状态为false，则将其设置为true； 重复这个操作，直到超图中的所有可移动单元的状态都不为false，此时输出最大独立集合S，即为算法搜索到的一个近似的超图最大独立集； 在步骤S4中，在找到全局网表最大独立集后，将独立集中的LUT或DFF作为优化对象之一，找到其组成的在同一CLB坐标位置下的BEL作为完整的优化对象，对于移动的位置，根据最大独立集的性质，选择与当前独立集中的LUT或DFF有连接关系且CLB位置不相同的CLB位置作为候选位置； 对于移动的候选位置的选择也通过一定方式选取优化对象附近没有存在连接关系的CLB位置，增加优化的解空间。

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