随着现场可编程逻辑门阵列(FPGA)在功能、密度、速度上的不断提升和成本的降低,使得它的应用越来越广泛。同时FPGA结构也越来越复杂多变,这就要求其电子设计自动化(EDA)系统功能需要扩充、性能需要提高。对EDA工具中运用算法的深入研究势在必行。本文针对其EDA系统中映射环节的算法进行深入研究,并且实现了此模块。首先,根据Xinlinx Virtex器件逻辑块结构建立了一种层次式FPGA逻辑块结构模型XVCLB。在这种结构模型中分别用可量化参数描述逻辑块,数学矩阵描述局部互连开关矩阵,有向图描述逻辑单元的输入输出和逻辑单元的电路结构。然后在已有查找表(LUT)映射算法Flowmap、cutmap的基础上获得了xvcmap,此算法提高了映射速度,减少了资源占有率。本文还运用了逻辑单元功能电路(XVGen算法可以从逻辑块结构模型生成逻辑单元功能电路集)的概念来描述逻辑功能,且得到了适用于XVCLB模型的逻辑单元映射算法XVmap。此算法将电路抽象成有向图的数学模型后,采用子图同构算法实现电路匹配。此外本文还改进了已有Cluster结构模型中开关矩阵的模型,获得了适用于XVCLB模型的逻辑单元装箱算法XVPack。算法核心是在考虑各类约束条件下采用贪婪算法将逻辑单元装箱到层次逻辑块中。经实验表明,本文提出的结构模型和算法更适用于商用FPGA。