CN113255252B

CN113255252B - 一种基于矩阵的rc电路存储方法

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Publication number: CN113255252B
Application number: CN202110618773.6A
Authority: CN
Inventors: 徐启迪; 周振亚
Original assignee: Beijing Empyrean Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Empyrean Technology Co Ltd
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2021-06-03
Publication date: 2022-05-24
Anticipated expiration: 2041-06-03
Also published as: CN113255252A

Abstract

一种基于矩阵的RC电路存储方法，包括以下步骤：1）建立RC矩阵，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中；2）基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的索引映射；3）基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的名称映射；4）基于RC端点的变换，重建RC矩阵并更新RC端点的索引映射；5）基于RC矩阵，输出RC相关的仿真结果。本发明的基于矩阵的RC电路存储方法，能够更加有效的减少RC电路处理对内存和时间消耗，同时支持RC电路高效查询，RC器件增加、删除、改值等动态更新，更新后支持溯源以及名字映射等操作。

Description

一种基于矩阵的RC电路存储方法

技术领域

本发明涉及EDA仿真工具技术领域，特别是涉及一种大规模RC电路的存储方法。

背景技术

对电路中RC器件的仿真处理是集成电路设计的必要环节，需要对每一个RC器件使用单独的对象进行存储，分别访问每个RC存储对象并进行相关处理。

但随着超大规模集成电路的发展，集成电路的复杂性越来越高。由于电路中有大量的RC器件，电路仿真中对RC器件的存储和访问对内存和时间的消耗是非常大。更加有效的减少RC电路处理对内存和时间消耗，已成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于矩阵的RC电路存储方法，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中并进行处理，能够更加有效的减少RC电路处理对内存和时间消耗，同时支持RC电路高效查询，RC器件增加、删除、改值等动态更新，更新后支持溯源以及名字映射等操作。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于矩阵的RC电路存储方法，包括以下步骤：

1)建立RC矩阵，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中；

2)基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的索引映射；

3)基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的名称映射；

4)基于RC端点的变换，重建RC矩阵并更新RC端点的索引映射；

5)基于RC矩阵，输出RC相关的仿真结果。

进一步地，所述建立RC矩阵，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中的步骤，还包括，

对电路中RC器件的端点进行编号，当所述RC器件存储到RC矩阵时，根据端点的编号表示所述RC器件在矩阵中的位置，所述RC器件的值代表其在矩阵中对应元素的值。

进一步地，还包括，

每个RC器件包括两个端点，相同的RC器件端点编号相同，当所述RC器件存储到RC矩阵时，两个端点的编号分别表示RC器件在矩阵中的行和列；

对于接地的RC器件，根据另一个端点的编号将其存储到矩阵的对角线上。

进一步地，还包括，所述RC矩阵为对称矩阵，对所述对称矩阵进行压缩存储。

进一步地，所述基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的索引映射的步骤，还包括，构建一维数组，所述数组的长度为电路中RC器件的端点个数，所述数组下标表示初始状态下每个RC端点的旧索引，数值的值表示矩阵变换后RC端点在新矩阵中的新索引，初始状态下所述旧索引和所述新索引一一对应且相等。

进一步地，所述基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的名称映射的步骤，还包括，存储电路中所有RC端点的名称，建立所述RC端点的名称的存储位置与端点对应的旧索引的映射。

进一步地，所述基于RC端点的变换，重建RC矩阵并更新RC端点的索引映射的步骤，还包括，

51)根据RC器件端点的变换操作，得到变换后的端点对应的新索引；

52)遍历所述RC矩阵，根据端点的新索引更新矩阵中元素的相关数据；

53)对RC端点进行重新编号，保证端点新索引的连续性，去掉矩阵的空行，压缩存储空间。

更进一步地，还包括，在执行所述步骤52)和53)时更新端点的旧索引和新索引的映射。

为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如上文所述的基于矩阵的RC电路存储方法的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时执行如上文所述的基于矩阵的RC电路存储方法的步骤。

本发明的基于矩阵的RC电路存储方法、电子设备及计算机可读存储介质，具有以下有益效果：

1)基于矩阵对RC网络进行存储，由于将RC网络存储到矩阵中，不再对单独的RC器件进行存储，这样将会减少RC器件对内存的的消耗；

2)基于矩阵的RC电路处理，能够利用一些矩阵的优化算法，这样对整个电路仿真特别是RC器件较多的电路，也能够降低整个仿真的处理时间；

3)目前测试结果表明对于大部分电路，能将内存占用降低到传统技术的1/2以下，仿真时间降低到传统技术的1/2以下。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的基于矩阵的RC电路存储方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

图1为根据本发明的基于矩阵的RC电路存储方法流程图，下面将参考图1，对本发明的基于矩阵的RC电路存储方法进行详细描述。

首先，在步骤101，建立RC矩阵，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中。

本发明实施例中，首先对电路中RC器件的端点进行编号，编号从0开始依次增长，不同RC器件共用同一个端点(相同端点)则使用相同的编号。

本发明实施例中，每个RC器件有两个端点，RC器件存储到RC矩阵时，用两个端点的编号表示RC器件在矩阵中的位置，分别代表矩阵中的行和列。

本发明实施例中，RC器件的值代表其在矩阵中对应元素的值。

本发明实施例中，对于接地的RC器件，根据另一个端点的编号将其存储到矩阵的对角线上。

本发明实施例中，RC矩阵是一个对称矩阵，对其进行压缩存储，矩阵中的相同数据元素只存一个，即存储上三角或者下三角。

在步骤102，基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的索引映射(index映射)。

本发明实施例中，构建一个一维数组，数组的长度为电路中RC器件的端点个数，数组下标表示初始状态下每个RC端点的index，称作old index，数值的值表示矩阵变换后RC端点在新的矩阵中的index，称作new index，初始状态下old index和new index是一一对应并且相等的。

在步骤103，基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的端点名映射(name映射)。

本发明实施例中，将电路中所有RC端点的name存储起来。

本发明实施例中，建立RC端点的name的存储位置与端点对应的old index的映射。

在步骤104，基于RC端点的变换，重建RC矩阵并更新RC端点的index映射。

本发明实施例中，电路仿真过程中会对RC器件的端点进行合并，交换，重置，删除等相关操作。可具体执行为：

(1)根据RC器件端点的变换操作，得到变换后的端点对应的new index。

(2)遍历RC矩阵，根据端点的new index更新矩阵中元素的位置和值等相关数据。

(3)对RC端点进行重新编号，保证端点的new index的连续性，去掉矩阵的空行，压缩存储空间。

(4)在步骤(2)和(3)中同步更新端点的old index和new index的映射。

在步骤105，基于RC矩阵，输出RC相关的仿真结果。

本发明实施例中，根据new index，从old index与new index的映射表中得到newindex对应的old index。

本发明实施例中，根据old index得到端点对应的name。

本发明实施例中，输出端点仿真结果，(name)＝仿真结果。

实施例2

下面结合一具体实施例对本发明的基于矩阵的RC电路存储方法做进一步的说明。

本实施例中，电路包含如下的RC器件：

r a b r＝1

r c d r＝2

步骤1：建立RC矩阵，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中，矩阵如下所示：

按照压缩矩阵规则存储为如下几个数组

Cols＝(1,0,3,2)

Vals＝(1,2)

数组Cols存储RC器件在矩阵中的位置，下标表示矩阵行，值表示矩阵列；

数组Vals存在RC器件的值；

步骤2：基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的index映射

RC器件相关的端点的old index为：

a：1

b：2

c：3

d：4

初始化old index与new index的映射：

步骤3：基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的name映射

初始化old index与name的映射：

步骤4：基于RC端点的变换，重建RC矩阵并更新RC端点的index映射，比如将端点c合并到端点b：

a)更新端点c的new index与b一致，即为2；

b)更新RC矩阵如下所示：

c)更新old index和new index的映射：

d)变换new index4为3，保证index连续，更新RC矩阵如下所示

0 1 0

1 0 2

0 2 0

e)更新old index和new index的映射：

步骤5：基于RC矩阵，输出相关RC端点的仿真数据。

遍历RC矩阵中所有RC端点

a)根据new index从old index与new index的映射表中得到new index对应的oldindex；

b)根据old index得到端点对应的name；

c)输出端点仿真结果，(name)＝仿真结果。

本发明的基于矩阵的RC存储方法，提高了集成仿真电路中，大规模电路中RC的存储访问效率，压缩RC器件存储空间，降低内存使用，可以更加有效的减少RC电路处理对内存和时间消耗。同时支持RC电路高效查询，RC器件增加、删除、改值等动态更新，更新后支持溯源以及名字映射等操作。

本发明的一个实施例中，还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如上文所述的基于矩阵的RC电路存储方法的步骤。

本发明的一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时执行如上文所述的基于矩阵的RC电路存储方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于矩阵的RC电路存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）建立RC矩阵，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中；

2）基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的索引映射；

所述基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的索引映射的步骤，还包括，构建一维数组，所述数组的长度为电路中RC器件的端点个数，所述数组下标表示初始状态下每个RC端点的旧索引，数值的值表示矩阵变换后RC端点在新矩阵中的新索引，初始状态下所述旧索引和所述新索引一一对应且相等；

3）基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的名称映射；

所述基于RC矩阵，建立矩阵中的RC端点的名称映射的步骤，还包括，存储电路中所有RC端点的名称，建立所述RC端点的名称的存储位置与端点对应的旧索引的映射；

4）基于RC端点的变换，重建RC矩阵并更新RC端点的索引映射；

所述基于RC端点的变换，重建RC矩阵并更新RC端点的索引映射的步骤，还包括，

51）根据RC器件端点的变换操作，得到变换后的端点对应的新索引；

52）遍历所述RC矩阵，根据端点的新索引更新矩阵中元素的相关数据；

53）对RC端点进行重新编号，保证端点新索引的连续性，去掉矩阵的空行，压缩存储空间；

5）基于RC矩阵，输出RC相关的仿真结果。

2.根据权利要求1所述的基于矩阵的RC电路存储方法，其特征在于，所述建立RC矩阵，将电路中的RC器件存储到RC矩阵中的步骤，还包括，

3.根据权利要求2所述的基于矩阵的RC电路存储方法，其特征在于，还包括，

4.根据权利要求3所述的基于矩阵的RC电路存储方法，其特征在于，还包括，所述RC矩阵为对称矩阵，对所述对称矩阵进行压缩存储。

5.根据权利要求1所述的基于矩阵的RC电路存储方法，其特征在于，还包括，在执行所述步骤52）和53）时更新端点的旧索引和新索引的映射。

6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至5任一项所述的基于矩阵的RC电路存储方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序运行时执行权利要求1至5任一项所述的基于矩阵的RC电路存储方法的步骤。