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1、本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题目：离散粒子群算法及其 RM 电路面积优化The discrete PSO algorithm and RM circuit area optimization学 院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 职称 完成日期 宁波大学信息科学与工程学院学院本科毕业设计I诚诚 信信 承承 诺诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文离散粒子群算法及其 RM 电路面积优化均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）：承诺人（签名）： 年年 月月 日日离散三值粒子群算法及其 RM 电路面积优化II摘
2、摘 要要【摘要摘要】通过对离散 PSO 算法和细菌觅食优化算法的研究，提出混合极性 XNOR/OR 电路的面积优化算法。首先，根据混合极性 XNOR/OR 展开式的特点，改进快速列表技术并将其应用于混合极性 XNOR/OR 展开式的转换；然后，结合离散二值 PSO 算法和机率转换法则，在离散三值粒子群优化算法的基础上，结合细菌觅食优化算法，改进 PSO 算法，并将其应用于 MPRM 电路的最佳极性搜索中，实现混合极性 XNOR/OR 电路面积最小化；最后，通过实验验证该算法具有更快的收敛速度和更好的寻优效率。【关键词关键词】离散三值 PSO；MPRM 电路；极性转换；面积优化；细菌觅食。宁波大
3、学信息科学与工程学院学院本科毕业设计IIIThe discrete PSO algorithm and RM circuit area optimizationAbstractAbstract【ABSTRACTABSTRACT】Through study the discrete PSO algorithm and bacterial foraging optimization algorithm， proposed the mixed polarity XNOR/OR circuit area optimization algorithm. First, according to the c
4、haracteristics in mixed polarity of XNOR/OR expansions , improved fft technology and apply it to the mixed polarity XNOR/OR expansions conversion; then, with discrete binary PSO algorithm and the probability of conversion rules, based on the discrete three value of particle swarm optimization algori
5、thm，combination of bacterial foraging optimization algorithm to improve the PSO algorithm, and applied MPRM search the best polarity circuit to achieve the mixed polarity XNOR/OR circuit area is minimized; Finally, by experimental validation of the algorithm has faster convergence speed and better o
6、ptimization efficiency.【KEYWORDSKEYWORDS】Three-valued discrete PSO；MPRM circuit；Polarity conversion；Bacterial foraging。离散三值粒子群算法及其 RM 电路面积优化IV目目 录录摘 要.IIAbstract.III 1绪论.1 1.1研究背景及意义.1 1.2研究现状及其发展趋势.2 1.3主要内容安排.2 2混合极性 MPRM 转换.3 2.1混合极性 AND/XOR 表达式.3 2.2混合极性 XNOR/OR 表达式.4 2.3混合极性列表技术.5 3粒子群优化算法概述.7
7、3.1基本粒子群算法.7 3.2离散三值 PSO 算法.9 3.3基于细菌趋化的改进粒子群算法 PSOBC .10 3.3.1PSOBC 算法 .10 3.3.2PSOBC 算法实现步骤 .11 4TPSO 算法在混合极性 XNOR/OR 电路上的应用 .12 4.1TPSO 中粒子与极性的参数映射和适应度函数 .12 4.2速度与位置更新.12 4.3XNOR/OR 电路的混合极性转换 .12 4.4算法描述.14 5 实验结果及其分析.16 6 结论与展望.18 参考文献.19 致谢.21 附录.22宁波大学信息科学与工程学院学院本科毕业设计11 1 绪论绪论1.11.1研究背景及意义研究
8、背景及意义随着社会的进步，电子信息产业也随之发展，集成电路不仅在工用、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。集成电路技术及其产业规模已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。1958 年，德州仪器的 Jack Kilby 发明了第一块集成电路；1959 年，为了适合工业化批量生产，仙童公司的 Robert Noyce 发明了采用平面工艺研制的集成电路，由此微电子学的历史拉开帷幕；1965 年，Intel 公司的创始人 Gordon Moore 撰写了一篇文章，是有关预测对未来半导体元件的工业发展趋势。他指出，如果按目前的发展趋势，一
9、块硅晶片上需要的晶体管的数量大概每一年半的时间增加一倍。这正是摩尔定律，同时，摩尔定律也被随后的时间里集成电路的实际发展所证实。随着时间的推移，历史的发展，集成电路已从先前的中小规模集成电路阶段进入了特大规模集成电路和片上系统发展阶段。在工业界，目前对集成电路设计的要求已经进入对面积、速度和功耗等三方面影响的考虑，而之前只是单一地追求高密度和高性能。目前，随着高端芯片设计领域的便携式设备的普及，面积优化已经成为芯片设计的首要考虑问题。因此，集成电路面积优化已成为电路优化的一个重要因素，亟待我们去研究探索，它在集成电路设计中也起到了决定性的作用。1956 年，一组线性错误检验码被 I. S. R
10、eed 和 D. E. Muller 一起发现，这就是人们所说的Reed-Muller（RM）码。纵观历史，集成电路优化大多是在与/或/非运算的布尔逻辑的基础上设计的，并且布尔逻辑也已经有了它自己比较完善的自动化设计方法，而基于异或/与和同或/或运算的 RM 逻辑的 CAD 优化技术尚未成熟。与传统 Boolean 逻辑实现的电路相比，用 RM 逻辑实现的电路，如算术电路、奇偶校验电路、通信电路等在功耗、面积和速度以及可测试性等方面表现出了相当的优势1。因此，研究 RM 电路逻辑综合优化方法 以实现快速有效的极性搜索 是对目前以 Boolean 逻辑为主的电路设计方法的补充和完善。RM 逻辑展开式有两种重要形式：一是固定极性 RM(Fixed-Polarity Reed-Muller, FPRM)展开式，二是混合极性 RM(Mixed-Polarity Reed-Muller, MPRM)展开式。固定极性 RM 展开式中，变量只能以原变量或反变量的形式出现；而在混合极性 RM 展开式中，变量可以以原变量的形式出现，也可以以反变量的形式出现，或者是以原变量与反变量同时存在的形式出现，相关研究已表明，在功耗、面积等方面的性能，混合极性 RM 电路的优化结果均优于固定极性 R
