随着集成电路技术的快速发展和应用需求不断变化,可重构计算已成为微电子学和计算机科学等学科中热门的研究课题。作为一种新型的计算模式,可重构计算在性能和灵活性上取得了很好的平衡。现场可编程门阵列(FPGA)是一种目前被广泛使用的细粒度可重构计算结构。随着集成电路工艺的不断发展,FPGA的芯片规模越来越大。这一发展趋势给FPGA的电子设计自动化带来了挑战。布局是FPGA电子设计自动化软件流程中的重要步骤,直接决定了电路中逻辑资源块映射到FPGA上的位置,因而布局质量的好坏影响了用户电路在FPGA上实现后的性能。同时,布局也是FPGA软件流程中最耗时的步骤之一,提高布局的速度对提升FPGA物理设计效率有着重要的积极作用。本文首先对FPGA布局领域的国内外相关研究进行了归纳和分析,总结比较了各种类型算法的特点。在此基础上,提出了一种基于量子演化算法的快速布局算法。本文提出的算法面向岛式FPGA结构,支持对时序性能和线长的多目标优化。本文提出的算法包含以下创新性工作：首先是根据电路连接信息对逻辑块分组,在布局中以组为单位进行操作,提高了算法的全局搜索速度。然后为分组建立量子概率模型,利用了量子的状态叠加特性,提高了算法的爬坡能力。接下来对量子演化算法采取一系列改进技术,使其更好地应用在FPGA布局问题中。最后调优算法参数,结合低温模拟退火算法进行局部布局优化。本文提出的算法在学术界标准布局布线软件VPR中实现。实验结果表明,算法本文提出的算法能产生与VPR中的模拟退火算法相当的高质量布局结果,在运行速度上提高了83%。此外,本文提出算法具有开放的目标函数,支持多目标的优化,在实际FPGA物理设计中具有很好的实用价值。