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Logic Optimization of Majority-Inverter Graphs

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Logic optimization

Logic optimization is a process of finding an equivalent representation of the specified logic circuit under one or more specified constraints. This process is a part of a logic synthesis applied in digital electronics and integrated circuit design. Generally, the circuit is constrained to a minimum chip area meeting a predefined response delay. The goal of logic optimization of a given circuit is to obtain the smallest logic circuit that evaluates to the same values as the original one.

Synthèse logique

En électronique, la synthèse logique (RTL synthesis) est la traduction d'une forme abstraite de description du comportement d'un circuit (voir Register Transfer Level) en sa réalisation concrète sous forme de portes logiques. Le point de départ peut être un langage de description de matériel comme VHDL ou Verilog, un schéma logique du circuit. D'autres sources sont venues s'additionner depuis les années 2010, comme l'utilisation de la programmation en OpenCL. Le point d'arrivée peut être un code objet pour un CPLD ou FPGA ou la création d'un ASIC.

Register Transfer Level (RTL) est une méthode de description des architectures microélectroniques. Dans la conception RTL, le comportement d'un circuit est défini en termes d'envois de signaux ou de transferts de données entre registres, et les opérations logiques effectuées sur ces signaux. Le RTL est utilisé dans les langages de description matérielle (HDL) comme Verilog et VHDL pour créer des représentations d'un circuit à haut niveau, à partir duquel les représentations à plus bas niveau et le câblage réel peuvent être dérivés.

Optimizing compiler

In computing, an optimizing compiler is a compiler that tries to minimize or maximize some attributes of an executable computer program. Common requirements are to minimize a program's execution time, memory footprint, storage size, and power consumption (the last three being popular for portable computers). Compiler optimization is generally implemented using a sequence of optimizing transformations, algorithms which take a program and transform it to produce a semantically equivalent output program that uses fewer resources or executes faster.

And-inverter graph

An and-inverter graph (AIG) is a directed, acyclic graph that represents a structural implementation of the logical functionality of a circuit or network. An AIG consists of two-input nodes representing logical conjunction, terminal nodes labeled with variable names, and edges optionally containing markers indicating logical negation. This representation of a logic function is rarely structurally efficient for large circuits, but is an efficient representation for manipulation of boolean functions.

Combinational logic

In automata theory, combinational logic (also referred to as time-independent logic or combinatorial logic ) is a type of digital logic which is implemented by Boolean circuits, where the output is a pure function of the present input only. This is in contrast to sequential logic, in which the output depends not only on the present input but also on the history of the input. In other words, sequential logic has memory while combinational logic does not.

Porte logique

vignette|Composants TTL Une porte logique (gate) est un circuit électronique réalisant des opérations logiques (booléennes) sur une séquence de bits. Cette séquence est donnée par un signal d'entrée modulé en créneau (signal carré), et cadencé de façon précise par un circuit d'horloge, ou quartz. Les opérations logiques sont réalisées électriquement par une combinaison de bascules ou inverseurs, à base de transistors. Étant donné les capacités d'intégration en électronique, un circuit intégré comporte généralement plusieurs portes à la fois.

Interprocedural optimization

Interprocedural optimization (IPO) is a collection of compiler techniques used in computer programming to improve performance in programs containing many frequently used functions of small or medium length. IPO differs from other compiler optimizations by analyzing the entire program as opposed to a single function or block of code. IPO seeks to reduce or eliminate duplicate calculations and inefficient use of memory and to simplify iterative sequences such as loops.

Infinite-valued logic

In logic, an infinite-valued logic (or real-valued logic or infinitely-many-valued logic) is a many-valued logic in which truth values comprise a continuous range. Traditionally, in Aristotle's logic, logic other than bivalent logic was abnormal, as the law of the excluded middle precluded more than two possible values (i.e., "true" and "false") for any proposition. Modern three-valued logic (ternary logic) allows for an additional possible truth value (i.e.

Logique polyvalente

Les logiques polyvalentes (ou multivalentes, ou multivaluées) sont des alternatives à la logique classique aristotélicienne, bivalente, dans laquelle toute proposition doit être soit vraie soit fausse. Elles sont apparues à partir des années 1920, surtout à la suite des travaux du logicien polonais Jan Łukasiewicz. Elles sont principalement étudiées au niveau du seul calcul propositionnel et peu au niveau du calcul des prédicats.