一种可编程布线纳米继电器阵列、优化布线方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可编程布线纳米继电器阵列、优化布线方法及系统，涉及纳米继电器领域，该阵列包括开关阵列控制单元和多个阵列连接的纳米继电器单元；纳米继电器单元包括纳米继电器、多个通道开关和选通开关；多个通道开关和多个选通开关形成矩形；多个通道开关均设置在矩形的顶点处；每个选通开关均设置在两个通道开关之间；每个通道开关与相邻的选通开关连接；纳米继电器设置在矩形内；每个选通开关均与纳米继电器连接；开关阵列控制单元与每个通道开关连接；相邻两个纳米继电器单元之间的矩形共用两个通道开关和一个选通开关。本发明专利技术能够提高布线的灵活性，从而提高电力芯片业务处理的灵活性和纳米继电器使用效率。理的灵活性和纳米继电器使用效率。理的灵活性和纳米继电器使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可编程布线纳米继电器阵列、优化布线方法及系统


[0001]本专利技术涉及继电器
，特别是涉及一种可编程布线纳米继电器阵列、优化布线方法及系统。

技术介绍

[0002]现有的电力工控装置一般采用通用CPU芯片，具备毫秒级数据采集、兆级报文流量、十兆级通信带宽的特点，无法适应新型电力系统的微秒级动态响应、百兆级网络风暴流量、千兆级业务数据传输的要求。
[0003]纳米继电器是电力芯片中专门处理电力业务数据的专用集成电路单元，意在通过业务专用的硬件电路为新型电力系统提供高实时、高性能算力。目前纳米继电器技术的研究与应用尚处于起步阶段。现有的针对纳米继电器的专利技术是以多个组合逻辑电路硬连接的形式完成固定的业务处理，每个纳米继电器仅负责完成固定电力业务中的固定步骤，且不可被其他业务过程调用。因此，电力芯片的业务处理缺少灵活性，纳米继电器使用效率低下。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种可编程布线纳米继电器阵列、优化布线方法及系统，以提高布线的灵活性，从而提高电力芯片业务处理的灵活性和纳米继电器使用效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种可编程布线纳米继电器阵列，包括开关阵列控制单元和多个阵列连接的纳米继电器单元；所述纳米继电器单元包括纳米继电器、多个通道开关和多个选通开关；多个所述通道开关和多个所述选通开关形成矩形；多个所述通道开关均设置在所述矩形的顶点处；一个所述顶点对应一个所述通道开关；不同所述顶点对应不同所述通道开关；每个所述选通开关均设置在两个所述通道开关之间；每个所述通道开关与相邻的所述选通开关连接；所述纳米继电器设置在所述矩形内；每个所述选通开关均与所述纳米继电器连接；所述开关阵列控制单元与每个所述通道开关连接；所述开关阵列控制单元用于根据电力业务控制所述通道开关的导通状态；所述通道开关用于连通与所述通道开关连接的任意两个所述选通开关；相邻两个所述纳米继电器单元之间的矩形共用两个所述通道开关和一个所述选通开关。
[0006]可选地，所述可编程布线纳米继电器阵列还包括布线通道，每个所述通道开关通过所述布线通道与相邻的所述选通开关连接；每个所述选通开关通过所述布线通道与所述纳米继电器连接。
[0007]可选地，所述纳米继电器包括组合逻辑电路和与所述组合逻辑电路连接的输入输出电路；所述输入输出电路与所述选通开关连接。
[0008]可选地，所述可编程布线纳米继电器阵列还包括选择器；所述选择器用于连接所
述开关阵列控制单元和所述通道开关。
[0009]一种可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法，所述可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法应用于上述任意一项所述的可编程布线纳米继电器阵列，所述可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法包括：获取电力业务并根据所述电力业务确定纳米继电器序列；根据所述纳米继电器序列和布线代价确定起始纳米继电器和终点纳米继电器；所述布线代价为通道开关的数量或者布线通道的长度；从所述起始纳米继电器至所述终点纳米继电器，开始遍历相邻两级纳米继电器的布线代价，得到纳米继电器编号序列和布线代价序列；根据所述布线代价序列确定布线代价总和；利用排序法选择所述布线代价总和最小的所述布线代价序列对应的纳米继电器编号序列作为布线方案。
[0010]可选地，在所述利用排序法选择布线代价最小的所述布线代价序列对应的纳米继电器编号序列作为布线方案之后，还包括：若所述布线代价总和最小的所述布线代价序列对应的纳米继电器编号序列存在多个，则根据所述布线代价序列计算布线代价序列方差；选择所述布线代价序列方差最小的所述布线代价序列对应的纳米继电器编号序列作为布线方案。
[0011]一种可编程布线纳米继电器阵列的优化布线系统，所述可编程布线纳米继电器阵列的优化布线系统应用于上述任意一项所述的可编程布线纳米继电器阵列，所述可编程布线纳米继电器阵列的优化布线系统包括：获取模块，用于获取电力业务并根据所述电力业务确定纳米继电器序列；起始纳米继电器和终点纳米继电器确定模块，用于根据所述纳米继电器序列和布线代价确定起始纳米继电器和终点纳米继电器；所述布线代价为通道开关的数量或者布线通道的长度；纳米继电器编号序列和布线代价序列确定模块，用于从所述起始纳米继电器至所述终点纳米继电器，开始遍历相邻两级纳米继电器的布线代价，得到纳米继电器编号序列和布线代价序列；求和模块，用于根据所述布线代价序列确定布线代价总和；排序模块，用于利用排序法选择所述布线代价总和最小的所述布线代价序列对应的纳米继电器编号序列作为布线方案。
[0012]可选地，所述可编程布线纳米继电器阵列的优化布线系统还包括：方差计算模块，用于若所述布线代价总和最小的所述布线代价序列对应的纳米继电器编号序列存在多个，则根据所述布线代价序列计算布线代价序列方差；方差选择模块，用于选择所述布线代价序列方差最小的所述布线代价序列对应的纳米继电器编号序列作为布线方案。
[0013]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的可编程布线纳米继电器阵列，包括开关阵列控制单元和多个阵列连接的纳米继电器单元；所述纳米继电器单元包括纳米继电器、多个通道开关和多个选通开
关；多个所述通道开关和多个所述选通开关形成矩形；多个所述通道开关均设置在所述矩形的顶点处；一个所述顶点对应一个所述通道开关；不同所述顶点对应不同所述通道开关；每个所述选通开关均设置在两个所述通道开关之间；每个所述通道开关与相邻的所述选通开关连接；所述纳米继电器设置在所述矩形内；每个所述选通开关均与所述纳米继电器连接；所述开关阵列控制单元与每个所述通道开关连接；所述开关阵列控制单元用于根据电力业务控制所述通道开关的导通状态；所述通道开关用于连通与所述通道开关连接的任意两个所述选通开关；相邻两个所述纳米继电器单元之间的矩形共用两个所述通道开关和一个所述选通开关。通过多个通道开关和选通开关的连通选择不同的布线方案，从而提高布线的灵活性，进而提高电力芯片业务处理的灵活性和纳米继电器使用效率。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术提供的可编程布线纳米继电器阵列结构示意图；图2为本专利技术提供的开关阵列控制单元连接关系示意图；图3为本专利技术提供的开关阵列控制单元连接图；图4为本专利技术提供的纳米继电器阵列布线代价最小路径计算选择示意图；图5为本专利技术提供的可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法流程图；图6为本专利技术提供的可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法具体工作流程示意图。
[0016]符号说明：10
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可编程通道开关，20
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布线通道，30
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选通开关，40
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纳米继电器，50<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可编程布线纳米继电器阵列，其特征在于，包括开关阵列控制单元和多个阵列连接的纳米继电器单元；所述纳米继电器单元包括纳米继电器、多个通道开关和多个选通开关；多个所述通道开关和多个所述选通开关形成矩形；多个所述通道开关均设置在所述矩形的顶点处；一个所述顶点对应一个所述通道开关；不同所述顶点对应不同所述通道开关；每个所述选通开关均设置在两个所述通道开关之间；每个所述通道开关与相邻的所述选通开关连接；所述纳米继电器设置在所述矩形内；每个所述选通开关均与所述纳米继电器连接；所述开关阵列控制单元与每个所述通道开关连接；所述开关阵列控制单元用于根据电力业务控制所述通道开关的导通状态；所述通道开关用于连通与所述通道开关连接的任意两个所述选通开关；相邻两个所述纳米继电器单元之间的矩形共用两个所述通道开关和一个所述选通开关。2.根据权利要求1所述的可编程布线纳米继电器阵列，其特征在于，还包括布线通道，每个所述通道开关通过所述布线通道与相邻的所述选通开关连接；每个所述选通开关通过所述布线通道与所述纳米继电器连接。3.根据权利要求1所述的可编程布线纳米继电器阵列，其特征在于，所述纳米继电器包括组合逻辑电路和与所述组合逻辑电路连接的输入输出电路；所述输入输出电路与所述选通开关连接。4.根据权利要求1所述的可编程布线纳米继电器阵列，其特征在于，还包括选择器；所述选择器用于连接所述开关阵列控制单元和所述通道开关。5.一种可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法，其特征在于，所述可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法应用于权利要求1
‑
4任意一项所述的可编程布线纳米继电器阵列，所述可编程布线纳米继电器阵列的优化布线方法包括：获取电力业务并根据所述电力业务确定纳米继电器序列；根据所述纳米继电器序列和布线代价确定起始纳米继电器和终点纳米继电器；所述布线代价为通道开关的数量或者布线通道的长度；从所述起始纳米继电器至所述终点纳米继电器，开始遍历相邻两级纳米继电器的布...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德宏，李鹏，习伟，李立浧，杨奇逊，曾祥君，严晓浪，黄凯，姚浩，李肖博，王泽宇，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：