Abstract
In the systems of digital VLSI design (Very Large Integrated Circuits), the BDD (Binary Decision Diagram) is used for VLSI verification, as well as for technologically independent optimization as the first stage in the synthesis of logic circuits in various technological bases. The BDD is an acyclic graph defining a Boolean function or a system of Boolean functions. Each vertex of this graph corresponds to the complete or reduced Shannon expansion formula. When BDD representation for systems of Boolean functions is constructed, it is possible to perform additional logical optimization based on the proposed method of searching for algebraic representations of cofactors (subfunctions) of the same BDD level in the form of a disjunction, conjunction either exclusive-or of cofactors of the same level or lower levels of BDD. A directed BDD graph for a system of functions is constructed on the basis of Shannon expansion of all component functions of the system by the same permutation of variables. The method allows to reduce the number of literals by replacing the Shannon expansion formulas with simpler formulas that are disjunctions or conjunctions of cofactors, and to reduce the number of literals in specifying a system of Boolean functions. The number of literals in algebraic multilevel representations of systems of fully defined Boolean functions is the main optimization criterion in the synthesis of combinational circuits from librarian logic elements.
Highlights
A directed BDD graph for a system of functions is constructed on the basis of Shannon expansion of all component functions of the system by the same permutation of variables
The method allows to reduce the number of literals by replacing the Shannon expansion formulas with simpler formulas that are disjunctions or conjunctions of cofactors, and to reduce the number of literals in specifying a system of Boolean functions
Н. Минимизация многоуровневых представлений систем булевых функций на основе разложения Шеннона / П
Summary
После получения BDD-представлений систем булевых функций предлагается выполнять дополнительные логические оптимизации на основе описываемого в статье метода поиска алгебраических представлений кофакторов (подфункций разложения Шеннона) одного уровня BDD в виде дизъюнкции, конъюнкции либо суммы по модулю два подфункций того же уровня либо нижних уровней BDD. Ориентированный граф BDD для системы функций строится на основе разложений Шеннона всех компонентных функций системы по одной и той же перестановке переменных. Число литералов в алгебраических многоуровневых представлениях систем полностью определенных булевых функций является основным критерием логической оптимизации при синтезе комбинационных схем из библиотечных логических элементов. Ключевые слова: система булевых функций, дизъюнктивная нормальная форма, Binary Decision Diagram, разложение Шеннона, синтез логической схемы, СБИС. Н. Минимизация многоуровневых представлений систем полностью определенных булевых функций с использованием разложений Шеннона и алгебраических представлений кофакторов / П. Поступила в редакцию | Received 25.01.2021 Подписана в печать | Accepted 21.04.2021 Опубликована | Published 26.06.2021
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.