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相对于传统的布尔逻辑实现的电路，利用Reed-Muller（RM）逻辑实现的部分电路（如算术运算电路、奇偶校验电路和通信系统电路等）在面积、功耗以及速度等重要性能上有着更大的优势。RM逻辑电路优化是集成电路逻辑综合的一个重要方面，是集成电路CAD（Computer Aided Design）工具的重要组成部分。以往RM逻辑电路优化时大都不考虑无关项。实际上，加入无关项可使RM逻辑电路优化效果更佳，故本文主要针对包含无关项RM逻辑电路进行优化。RM逻辑电路是一种基于AND/XOR或者OR/XNOR运算基的电路，其最常见的两种展开式为固定极性RM(Fixed-polarity Reed-Muller, FPRM)展开式以及混合极性RM (Mixed-polarity Reed-Muller, MPRM)展开式。FPRM展开式中变量出现方式较为规则，优化空间相对较小，因此，本文首先建立包含无关项FPRM电路优化方法，然后将该优化方法扩展到包含无关项MRPM电路。研究内容主要包括以下五部分：1.包含无关项FPRM展开式极性转换：通过对包含无关项FPRM展开式以及快速列表技术的研究，根据无关项的特点，提出包含无关项FPRM展开式极性转换算法，并结合穷尽算法搜索与项数最少的FPRM展开式。2.包含无关项FPRM电路低功耗最佳无关项取舍搜索：通过对固定极性AND/XOR电路低功耗分解与功耗估计模型的研究，结合包含无关项FPRM展开式极性转换算法与穷尽算法，提出包含无关项FPRM电路低功耗最佳无关项取舍搜索算法。3.基于捕食遗传算法（Genetic Algorithm Based on Predatory Search Strategy, PSGA）的包含无关项FPRM电路面积与功耗优化：通过对捕食搜索与遗传算法的研究，结合包含无关项FPRM展开式极性转换算法与固定极性AND/XOR电路面积与功耗估计模型，提出基于PSGA算法的包含无关项FPRM电路面积与功耗优化算法。4.包含无关项MPRM展开式极性转换：通过对包含无关项MPRM展开式的研究，结合基于系数矩阵的FPRM展开式极性转换算法，提出包含无关项MPRM展开式极性转换算法，并应用于MPRM展开式最小化。5.基于memetic算法的包含无关项MPRM电路面积与功耗优化：通过对memetic算法的研究，结合包含无关项MPRM展开式极性转换算法与混合极性AND/XOR电路面积与功耗估计模型，提出基于memetic算法的包含无关项FPRM电路面积与功耗优化算法。文中所提算法均用C语言编程实现，相关实验结果表明：相对于传统的基于布尔逻辑电路和不包含无关项RM逻辑电路的优化算法，本文算法在RM逻辑电路的面积与功耗优化上有着明显优势。