JP2026007731A - 回路検証装置および回路検証方法 - Google Patents

回路検証装置および回路検証方法

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Abstract

【課題】プログラマブルデバイスを含む回路を精度よく検証する回路検証装置及び方法を提供する。
【解決手段】回路検証装置において、検証部は、ネットリスト及び各ICの設計情報を使用して回路を検証する。設計情報は、各端子の属性を表す属性情報及びIC内で各端子に接続する内部回路を表す内部回路情報を含む。検証部はまた、第1のICの第1の端子が指定されたときに、ネットリストに基づいて、第1の端子に電気的に接続する第2のICの第2の端子を検出し、検証対象回路部分を特定し、第1の端子に係わる属性情報及び第2の端子に係わる属性情報に基づいて、第1の端子と第2の端子とが電気的に接続されてよいか否かを判定し、ネットリスト、第1の端子に係わる属性情報及び内部回路情報並びに第2の端子に係わる属性情報及び内部回路情報に基づいて、検証対象回路部分において抵抗が正しく設けられているか否かを判定する。
【選択図】図5

Description

本発明は、プログラマブルデバイスを含む回路を検証する装置および方法に係わる。
各種機器を製造する際には、設計した回路が事前に検証される。他方、近年の各種機器は、設計の柔軟性を高めるために、プログラマブルデバイスを使用することが多い。ここで、プログラマブルデバイスは、その内部にユーザが設定可能な構成を備えている。このため、プログラマブルデバイス内の構成も考慮して回路の検証が行われる。なお、回路設計時にPLD(Programmable Logic Device)の内部抵抗と外部抵抗の整合性をチェックする方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2020-095607号公報
従来技術(例えば、特許文献1に記載の方法)においては、プルアップ抵抗/プルダウン抵抗の重複または不足を検出できるが、各集積回路(IC:Integrated Circuit)の各端子の属性に応じて回路を検証することはできない。このため、従来技術では、プログラマブルデバイスを含む回路が適切に設計されているか否かを精度よく検証することは難しい。
本発明の1つの側面に係わる目的は、プログラマブルデバイスを含む回路を精度よく検証できる装置および方法を提供することである。
本発明の1つの態様に係わる回路検証装置は、複数のICを含む対象回路を検証する。この回路検証装置は、前記複数のICどうしの接続を表すネットリスト情報を保存する第1の保存部と、前記複数のICそれぞれについての設計情報を保存する第2の保存部と、前記ネットリスト情報および前記複数のICそれぞれについての設計情報に基づいて前記対象回路を検証する検証部と、を備える。前記設計情報は、前記複数のICそれぞれについて、当該ICの各端子の属性を表す属性情報、および当該IC内で各端子に接続する内部回路を表す内部回路情報を含む。前記検証部は、前記複数のICのうちの第1のICの第1の端子が指定されたときに、前記ネットリスト情報に基づいて、前記第1の端子に電気的に接続する前記複数のICのうちの第2のICの第2の端子を検出する。前記検証部は、前記ネットリスト情報、前記第1の端子に係わる前記内部回路情報、および前記第2の端子に係わる前記内部回路情報に基づいて、前記第1の端子に電気的に接続する検証対象回路部分を検出する。前記検証部は、前記第1の端子に係わる前記属性情報および前記第2の端子に係わる前記属性情報に基づいて、前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続されてよいか否かを判定する第1の判定を行う。前記検証部は、前記ネットリスト情報、前記第1の端子に係わる前記属性情報および前記内部回路情報、および前記第2の端子に係わる前記属性情報および前記内部回路情報に基づいて、前記検証対象回路部分において抵抗が正しく設けられているか否かを判定する第2の判定を行う。
上述の態様によれば、プログラマブルデバイスを含む回路を精度よく検証できる。
検証対象の回路の一例を示す図である。 プログラマブルデバイスの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わる回路検証装置の一例を示す図である。 プログラマブルデバイスの設計情報の一例を示す図である。 回路検証装置による検証の一例を示す図である。 検証ルールの一例を示す図である。 回路検証装置による検証結果の例を示す図(その1)である。 回路検証装置による検証結果の例を示す図(その2)である。 回路を検証する際に使用する回路フォーマットの一例を示す図である。 検証フォームおよび検証結果の表示例を示す図である。 設計情報を登録する方法の一例を示すフローチャートである。 回路検証装置の処理の一例を示すフローチャートである。 検証フォームに必要な情報を書き込む手順の一例を示す図(その1)である。 検証フォームに必要な情報を書き込む手順の一例を示す図(その2)である。 検証フォームに必要な情報を書き込む手順の一例を示す図(その3)である。 検証部による検証処理の概要を示すフローチャートである。 信号名を検証する処理の一例を示すフローチャートである。 出力端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。 オープンドレイン入力端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。 オープンドレイン端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。 双方向端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。 入力端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。 回路検証装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
図1は、検証対象の回路の一例を示す。この実施例では、検証対象回路は、3個の集積回路(IC1~IC3)を備える。IC1のB3端子、IC2のA2端子、およびIC3の4番端子は、互いに電気的に接続されている。また、IC1のB3端子、IC2のA2端子、およびIC3の4番端子を互いに接続する信号線には、プルアップ抵抗が設けられている。
IC1およびIC2は、それぞれプログラマブルデバイスである。すなわち、IC1およびIC2は、それぞれ、その内部にユーザが設定可能な構成を備える。このため、ユーザは、必要に応じて、IC1およびIC2の各端子に対して信号名を付与することができる。この実施例では、IC1のB3端子に対して信号名「IO04」が付与されており、IC2のA2端子に対して信号名「GPIO1_0」が付与されている。IC3は、非プログラマブルデバイスであり、各端子の信号名は、このICの製造者により予め設定されている。この例では、IC3の4番端子に対して信号名「ADDR3」が予め付与されている。さらに、IC1のB3端子、IC2のA2端子、およびIC3の4番端子を互いに接続する信号線(又は、その信号線を介して伝搬する信号)に対して、ユーザにより信号名「ADDR[3]」が付与されている。
IC1は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)である。IC2は、例えば、SoC(System on Chip)またはCPU(Central Processing Unit)である。IC3は、例えば、メモリチップである。
図2は、プログラマブルデバイスの一例を示す。この例では、IC1およびIC2がプログラマブルデバイスである。プログラマブルデバイスは、その内部にユーザが設定可能な構成を備える。
IC1のB3端子には、スイッチS1、S2、抵抗R1、R2、バッファBUF、およびOE(Output Enable)端子付きトライステートバッファTRIBUFが接続されている。ユーザは、スイッチS1、S2のオン/オフ状態を設定できる。例えば、B3端子をプルアップする場合には、スイッチS1をオン状態に設定し、スイッチS2をオフ状態に設定する。B3端子をプルダウンする場合には、スイッチS1をオフ状態に設定し、スイッチS2をオン状態に設定する。B3端子を所定の電圧に固定する場合には、スイッチS1およびS2をオン状態に設定する。なお、スイッチS1およびS2をオフ状態に設定することも可能である。また、ユーザは、端子の属性に応じて、BUF、TRIBUFの状態を設定できる。例えば、B3端子を入力端子として使用するときは、BUFを有効化し、TRIBUFを無効化する。B3端子を出力端子として使用するときは、BUFを無効化し、OEを常時有効にすることでTRIBUFを有効化する。B3端子を双方向端子として使用するときは、BUFを有効化すると共に、ユーザロジックにてTRIBUFのOE端子を制御可能にする。
このように、回路がプログラマブルデバイスを含む場合、プログラマブルデバイスの内部の構成も考慮して回路を検証する必要がある。例えば、図2に示す例では、信号線ADD[3]は、抵抗R3によりプルアップされている。ここで、仮に、IC1においてスイッチS1がオン状態に設定され、スイッチS2がオフ状態に設定されているものとする。すなわち、IC1のB3端子は、その内部回路によりプルアップされている。この場合、プルアップ抵抗が重複しており、回路設計が不適切であると判定される。
なお、回路の規模が大きくなると、複数人が分担して1つの回路を設計することが多くなる。例えば、ICごとに異なる設計者が設計を行うことがある。このため、上述のように、例えば、プルアップ/プルダウン抵抗の重複または未接続が発生することがある。そこで、プログラマブルデバイスを含む回路を精度よく検証できる装置および方法が求められている。
図3は、本発明の実施形態に係わる回路検証装置の一例を示す。本発明の実施形態に係わる回路検証装置10は、図3に示すように、ネットリスト保存部1、デバイス設計情報保存部2、検証部3、および表示部4を備える。なお、回路検証装置10は、図3に示していない他の機能をさらに備えてもよい。
ネットリスト保存部1には、検証対象回路のネットリストが保存される。ネットリストは、回路内の部品どうしの端子間の接続を表す。例えば、図2に示す回路のネットリストは、下記の接続情報を含む。
(1)IC1のB3端子は、IC2のA2端子、IC3の4番端子、および抵抗R3の2番端子に接続する。
(2)抵抗R3の1番端子は、電源に接続する。
なお、ネットリストは、例えば、HDL(Hardware Description Language)により記述される。或いは、ネットリストは、HDLにより記述されたコードを変換することで得られる。
デバイス設計情報保存部2には、検証対象回路において使用される各デバイスの設計情報が保存される。この設計情報は、各端子に接続するデバイス内の信号線に付与されている信号名を表す信号名情報、各端子の属性を表す属性情報、および各端子に接続する内部回路を表す内部回路情報を含む。プログラマブルデバイスの設計情報は、ユーザにより作成される。例えば、FPGAの設計情報は、ユーザの指示に応じて配置配線ツールを利用して作成される。SoC(CPU)の設計情報は、例えば、ユーザの指示に応じてPinMux設計ツールを利用して作成される。非プログラマブルデバイスの設計情報は、製造者により提供されるデータシートから一意に定まるライブラリを作成して使用することができる。
図4は、プログラマブルデバイスの設計情報の一例を示す。設計情報は、端子番号、信号名、属性、プル抵抗を表す情報を含む。「端子番号」は、デバイスが備える各端子を識別する。なお、BGA(Ball Grid Array)モジュールのように複数の端子が2次元状に配置されているデバイスにおいては、端子番号は、各端子が位置する座標を表す位置情報であってもよい。「信号名」は、プログラマブルデバイスにおいては、ユーザにより付与される名称を表す。例えば、FPGAにおいては、信号名は、HDLで記述された名称に相当する。SoC(CPU)においては、信号名は、デバイスの製造者が提供する複数の名称のうちからユーザにより選択された名称に相当する。
「属性」は、当該端子が、出力端子、オープンドレイン入力端子、オープンドレイン端子、双方向端子、または入力端子のいずれであるのかを表す。「プル抵抗」は、プル抵抗が設けられているか否かを表すと共に、プル抵抗が設けられている場合には、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路を識別する。KEEPER回路は、電圧保持回路の一例である。なお、「プル抵抗」は、IC内で各端子に接続する内部回路を表す内部回路情報の一例である。
設計情報は、さらに他の情報を含んでもよい。例えば、設計情報は、ICの各端子について、出力駆動電流、出力負荷容量、入力容量などを表す情報を含んでもよい。
なお、回路図が完成する前に、その回路の設計が妥当か否かを検証したいことがある。例えば、FPGAの設計の途中の段階で、そのFPGAを含む回路を検証したいことがある。よって、プログラマブルデバイスの設計情報は、ユーザが手作業で入力できるものとする。また、例えば、設計情報の一部の項目が設定されてない状態であっても、回路検証装置10は、その項目をブランクとして回路を検証できることが好ましい。
検証部3は、ネットリスト保存部1に保存されている検証対象回路のネットリストおよびデバイス設計情報保存部2に保存されている各デバイスについての設計情報に基づいて検証対象回路を検証する。このとき、検証部3は、各デバイスの各端子について、回路が検証ルールに従って設計されているか否かを検証してもよい。
表示部4は、検証部3による検証結果を表示する。このとき、表示部4は、検証ルールに違反している内容を強調して表示してもよい。例えば、1つの信号線に対して複数のプルアップ抵抗が重複して設けられているケース、或いは、信号線に対して必要なプルアップ抵抗が設けられてないケースなどが強調表示される。また、表示部4は、注意喚起すべき内容を強調して表示してもよい。例えば、同じ信号に対して付与されている信号名がデバイス間で異なっているケースが強調表示される。
図5は、回路検証装置10による検証の一例を示す。この実施例では、図5Aに示す検証対象回路について検証が行われる。検証対象回路においては、IC1のA3端子、IC2のH6端子、およびIC3の5番端子が互いに接続されており、これらの端子間を接続する信号線に対して信号名「GPMC_D[8]」が付与されている。また、この信号線は、抵抗R100によりプルアップされている。
IC1のA3端子は、双方向端子であり、その信号名として「DATA[8]」が付与されている。IC2のH6端子は、双方向端子であり、その信号名として「GPMC_D08」が付与されている。また、H6端子は、IC2内でプルアップされている。IC3の5番端子は、双方向端子であり、その信号名として「D08」が付与されている。
図5Bは、IC1のA3端子について行った検証の結果を示す。回路検証装置10の検証部3は、ネットリストを参照することにより、IC1のA3端子、IC2のH6端子、およびIC3の5番端子が互いに接続されており、これらの端子を接続する信号線が抵抗R100によりプルアップされていることを認識する。また、検証部3は、IC1のA3端子、IC2のH6端子、およびIC3の5番端子の設計情報を取得する。そして、検証部3は、検証対象回路のネットリストおよび各ICの設計情報に基づいて、検証対象回路が検証ルールに従って設計されている否かを検証する。
図6は、検証ルールの一例を示す。この例では、CMOSデバイスの多機能(プログラマブル)端子におけるエラー/忠告の条件を示している。また、起点となる端子の属性に対して、電源端子、GND端子、専用端子(クロック、SerDes等)は除いている。
検証ルールは、互いに電気的に接続してはいけない端子の属性の組合せを表すルール情報を含む。また、検証ルールは、端子の属性ごとに必要な抵抗回路(プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、KEEPER回路)を表すルール情報を含む。さらに、検証ルールは、端子の属性ごとに設けてはいけない抵抗回路を表すルール情報を含む。
例えば、出力端子に係わる1つ目のルールによれば、互いに接続する複数の端子のうちの1つが出力端子であるときには、他の端子はいずれも入力端子でなければならない。そして、このルールに違反する場合、検証部3は、エラーメッセージを出力する。
出力端子に係わる2つ目のルールによれば、互いに接続する複数の端子のうちの1つが出力端子であるときは、これらの端子を含む回路に2つ以上のプルアップ抵抗が設けられてはいけない。そして、このルールに違反する場合も、検証部3は、エラーメッセージを出力する。
図5に示す例では、IC1のA3端子について検証が行われている。ここで、IC1のA3端子は、図5Aに示すように、双方向端子である。また、他の端子(IC2のH6端子およびIC3の5番端子)は、いずれも双方向端子である。よって、これら3つの端子の属性は検証ルールに違反していない。ところが、IC1のA3端子に電気的に接続する信号線には、プルアップ抵抗R100およびプルアップ抵抗Upが設けられている。すなわち、プルアップ抵抗が重複している。よって、検証部3は、抵抗の接続が検証ルールに違反していると判定し、表示部4は、図5Bに示すように、プルアップ抵抗R100およびIC2内でH6端子に接続するプルアップ抵抗Upを強調して表示している。
また、この信号線を介して伝搬する信号に対して、デバイス毎に異なる信号名が付与されている。よって、表示部4は、図5に示すように、各デバイス内で使用される信号名を強調して表示している。
ユーザ(回路の設計者)は、表示部4により表示される検証結果を参照して、検証対象回路の妥当性を検討することができる。図5に実施例では、プルアップ抵抗の重複は、設計ミスであると認識される。そうすると、ユーザは、重複しているプルアップ抵抗のうちの一方(例えば、抵抗R100)を削除し、検証対象回路を再検証する。この場合、プルアップ抵抗の重複に係わるエラーメッセージは出力されなくなる。
また、ユーザは、検証結果により、同じ信号に対してデバイス間で異なる信号名が使用されていることを認識できる。よって、ユーザは、必要に応じて、信号名を変更することができる。
図7~図8は、回路検証装置10による検証結果の例を示す。なお、図7~図8に示す例では、信号名の整合性に係わる検証については説明を省略する。
図7Aに示すケースでは、IC1のA3端子、IC2のH6端子、およびIC3の5番端子が互いに接続されている。これらの端子は、いずれも双方向端子である。IC1のA3端子に電気的に接続する信号線には、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、およびKEEPER回路は設けられてはいけない。
検証ルールによれば、双方向端子に接続する信号線には、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路のうちのいずれかを設ける必要がある。よって、このケースでは、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路が設けられてないことを表すエラーメッセージが出力される。また、抵抗回路(プルアップ、プルダウン、またはKEEPER)を設けるべき位置に「×」印が表示されている。
図7Bに示すケースでは、IC1のA3端子、IC2のH6端子、およびIC3の5番端子が互いに接続されている。これらの端子は、いずれも双方向端子である。IC1において、A3端子に接続する内部回路は、KEEPER回路(V-Keeper)を備える。IC2において、H6端子に接続する内部回路は、プルアップ抵抗を備える。
検証ルールによれば、双方向端子に接続する信号線は、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路のうちの2つ以上を備えることは禁止されている。よって、このケースでは、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路のうちの2つ以上を備えることを表すエラーメッセージが出力される。また、検証ルールに違反している箇所が強調表示されている。
図8Aに示すケースでは、IC1のC2端子、IC2のD9端子、およびIC3の5番端子が互いに接続されている。IC2のD9端子は出力端子であり、IC1のC2端子およびIC3の5番端子は入力端子である。これらの端子に接続する信号線には、プルアップ抵抗R101が設けられている。
検証ルールによれば、出力端子(図8では、IC2のD9端子)に接続する信号線は、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路を設けるか否かを検討する必要がある。よって、このケースでは、プルアップ抵抗が設けられていることについて忠告メッセージが出力される。
図8Bに示すケースでは、IC1のC2端子、IC2のD9端子、およびIC11の5番端子が互いに接続されている。IC2のD9端子は入力端子であり、IC1のC2端子およびIC11の5番端子はオープンドレイン端子である。これらの端子に接続する信号線には、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路は設けられてない。
検証ルールによれば、オープンドレイン端子に接続する信号線は、プルアップ抵抗を設ける必要がある。よって、このケースでは、プルアップ抵抗が無いことを表すエラーメッセージが出力される。また、プルアップ抵抗を設けるべき位置に「×」印が表示されている。
このように、回路検証装置10は、検証対象回路を構成する各デバイスの各端子について回路構成が正しいか否かを検証する際に、端子の属性を考慮する。よって、回路検証装置10は、プルアップ抵抗またはプルダウン抵抗の重複をチェックするだけでなく、各端子に接続する信号線に対して、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、またはKEEPER回路を設けることについて、または、設けないことについての妥当性を検証できる。すなわち、プログラマブルデバイスを含む回路を精度よく検証できる。
図9は、回路を検証する際に使用する回路フォーマットの一例を示す。この回路フォーマットにおいては、複数のデバイスが互いに電気的に接続されている。即ち、IC1のP1端子、IC2のP2端子、IC3のP3端子・・・IC9のP9端子が互いに電気的に接続されている。これらの端子を接続する信号線には、プルアップ抵抗Rupおよびプルダウン抵抗Rdnを設けることができる。プルアップ抵抗Rupおよびプルダウン抵抗Rdnの双方を設けると、KEEPER回路が構成される。プルアップ抵抗Rup/プルダウン抵抗Rdnの設定点と各デバイス(IC1~IC9)との間に、ダンピング抵抗(Rdu_1~Rdu_9)を設けることができる。なお、Net_0~Net_9は、信号名を入力するための変数を表す。
回路検証装置10は、この回路フォーマットに検証対象回路のネットリストおよび各デバイスの設計情報を反映させることで、検証フォームを作成する。検証フォームは、例えば、一般的な表計算ソフトにより実現され、回路を検証するために使用される。さらに、検証フォームは、検証結果を表示することができる。
図10は、検証フォームおよび検証結果の表示例を示す。ここでは、図5Aに示すIC1のA3端子が指定され、その端子に電気的に接続する回路に対応する検証フォームが作成されている。
このケースでは、回路検証装置10は、検証対象回路のネットリストを取得することにより、IC1のA3端子に接続する信号線にプルアップ抵抗R100が設けられていることを認識する。したがって、図10に示すように、プルアップ抵抗Rupに対して抵抗R100が表示され、プルダウン抵抗Rdnに対して「なし」が表示される。さらに、ダンピング抵抗Rdu_1として抵抗R10が表示されている。
回路検証装置10は、選択された端子(ここでは、IC1のA3端子)および選択された端子に電気的に接続する他のデバイスの端子(ここでは、IC2のH6端子およびIC3の5番端子)の設計情報をそれぞれ取得する。そして、回路検証装置10は、図10に示すように、取得した設計情報を検証フォームに書き込む。このとき、少なくとも、部品番号、端子番号、信号名、属性、プル抵抗が書き込まれる。なお、「プル抵抗」は、デバイス内のプルアップ抵抗、プルダウン抵抗、KEEPER回路の有無を表す。図10に示す検証フォームは、IC2においてH6端子にプルアップ抵抗が設けられていることを表している。
この実施例では、選択された端子(すなわち、IC1のA3端子)は、双方向端子である。よって、回路検証装置10は、図6に示す「Bidirectional」についての3つの項目を検証する。まず、他の端子(即ち、IC2のH6端子およびIC3の5番端子)は、それぞれ双方向端子なので、1つ目の項目には違反していない。つづいて、IC1のA3端子に電気的に接続する信号線には、プルアップ抵抗R100およびプルアップ抵抗Upが設けられているので、2つ目の項目に違反(設計ミス)している。よって、図10に示すように、プルアップ抵抗R100およびプルアップ抵抗Upがそれぞれ強調表示される。一例としては、プルアップ抵抗R100およびプルアップ抵抗Upを赤色で表示してもよい。さらに、IC1のA3端子に電気的に接続する信号線には、プルアップ抵抗が設けられているので、3つ目の項目には違反していない。
上述の検証に加えて、回路検証装置10は、信号名を検証してもよい。この例では、同じ信号または信号線に対して、各デバイス内で異なる信号名が付与されている。したがって、図10に示すように、信号名が強調表示される。ただし、信号名が一致していない場合であっても、設計自体が正しければ、回路は正しく動作する。すなわち、信号名の不一致は、設計ミスと比較して重要度は低い。したがって、信号名の不一致は、設計ミスが生じているケースと異なる色(例えば、緑色)で表示される。
図11は、設計情報を登録する方法の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、検証すべき回路がユーザにより指定されたときに実行される。
S1において、回路検証装置10は、検証対象回路のネットリストを取得し、ネットリスト保存部1に保存する。なお、ネットリストは、検証対象回路内の部品どうしの接続を表す。したがって、ネットリストには、検証対象回路内のすべてのデバイスが記述されている。
S2において、回路検証装置10は、ネットリストを参照し、検証対象回路内のデバイスのうちの1つを選択する。このとき、プログラマブルデバイスの内部回路をセットで検証すべきICを選択してもよい。
S3において、回路検証装置10は、S2で選択したデバイスについて、設計ツールから出力される設計情報(レポートファイル)を取得できるか否かを確認する。設計情報を取得できるときには、回路検証装置10は、S4において、S2で選択したデバイスに対して部品番号を設定する。図4に示す例では、例えば、「IC1」が設定される。続いて、回路検証装置10は、S5において、S2で選択したデバイスの設計情報を読み込み、S4で設定した部品番号に対応づけてデバイス設計情報保存部2に保存する。
設計ツールから設計情報を取得できないときは、回路検証装置10は、S6において、S2で選択したデバイスについて、ユーザが作成した設計情報を取得できるか否かを確認する。設計情報を取得できるときには、回路検証装置10は、S7において、S2で選択したデバイスに対して部品番号を設定する。続いて、回路検証装置10は、S8において、S2で選択したデバイスの設計情報を読み込み、S7で設定した部品番号に対応づけてデバイス設計情報保存部2に保存する。
なお、設計ツールから出力される設計情報およびユーザが作成した設計情報のいずれも取得できないときは、回路検証装置10の処理は終了する。この場合、ユーザは、各デバイスの設計情報を作成する必要がある。
S9において、回路検証装置10は、選択していないデバイス残っているか否かを判定する。選択していないデバイス残っているときには、回路検証装置10の処理はS2に戻る。すなわち、検証対象回路内の各デバイスについてS3~S8の処理を実行する。そして、すべてのデバイスについて設計情報を取得してデバイス設計情報保存部2に保存すると、回路検証装置10の処理は検証手順に移行する。
図12は、回路検証装置10の処理の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理を実行する前に、図11に示す手順により必要な情報がネットリスト保存部1およびデバイス設計情報保存部2に登録されており、また、図9に示す回路フォーマットが予め用意されているものとする。そして、ユーザにより、検証対象回路中の所望のデバイス(ここでは、所望のIC)が指定される。
S11において、検証部3は、指定されたデバイスが備える複数の端子のうちの1つを選択する。以下の記載では、S11で選択した端子を「対象端子」と呼ぶことがある。
S12において、検証部3は、対象端子が電源端子、GND端子、または所定の専用端子(例えば、クロック、SerDes)であるか否かを判定する。そして、対象端子が電源端子、GND端子、または所定の専用端子であるときには、検証部3は、S13において、対象端子を識別する端子番号を不図示の非チェック端子リストに登録する。この後、対象端子のステータスは「チェック済」として管理される。
対象端子が電源端子、GND端子、または所定の専用端子でないときは、検証部3は、S14において、ネットリストを参照し、対象端子に電気的に接続する他のデバイスおよび抵抗を検出する。なお、このフローチャートの説明において、「他のデバイス」は、指定されたデバイス以外のデバイスを意味する。また、「対象端子に電気的に接続」は、信号線などの導体パターンで接続する構成、および、ダンピング抵抗を介して接続する構成を含む。例えば、図5Aに示す例において、対象端子がIC1のA3端子であるものとする。この場合、IC2のH6端子、IC3の5番端子、プルアップ抵抗として使用される抵抗R100、およびダンピング抵抗として使用される抵抗R10が検出される。
S15において、検証部3は、対象端子に電気的に接続する回路部分が図9に示す回路フォーマットに当てはまるか否かを判定する。対象端子に電気的に接続する回路部分は、対象端子を含むデバイス(即ち、ユーザにより指定されたデバイス)、及び、S14で検出された他のデバイスおよび抵抗から構成される。例えば、図5Aに示す例において対象端子がIC1のA3端子であるものとすると、IC2のH6端子、IC3の5番端子、抵抗R100、および抵抗R10が、それぞれ、IC2のP2端子、IC3のP3端子、抵抗Rup、および抵抗Rdu_1に該当するので、対象端子に電気的に接続する回路部分が図9に示す回路フォーマットに当てはまると判定される。
対象端子に電気的に接続する回路部分が図9に示す回路フォーマットに当てはまらないときには、検証部3は、S16において、対象端子を識別する端子番号を不図示のフォーマット外端子リストに登録する。この後、対象端子のステータスは「チェック済」として管理される。
対象端子に電気的に接続する回路部分が図9に示す回路フォーマットに当てはまるときは、検証部3は、S17において、S14で検出した部品を表す部品情報を検証フォームに書き込む。続いて、検証部3は、S18において、各デバイス(すなわち、対象端子を含むICおよびS14で検出した他のIC)の設計情報をデバイス設計情報保存部2から検証フォームにコピーする。
例えば、図5Aに示すIC1のA3端子が対象端子として選択されるケースについて説明する。ここで、検証フォームは、図13に示すように初期化されている。この状態は、図9に示す回路フォーマットに相当する。そして、対象端子としてIC1のA3端子が選択されると、図14に示すように、対象端子を含むデバイス(IC1)、S14で検出される他のデバイス(IC2、IC3)、およびS14で検出される抵抗(R100、R10)が検証フォームに書き込まれる。このとき、信号名も検証フォームに書き込まれる。続いて、図15に示すように、各デバイスの設計情報がデバイス設計情報保存部2から検証フォームにコピーされる。
上述のようにして検証フォームに必要な情報が書き込まれると、検証部3は、S19において検証処理を実行する。検証処理については、後で詳しく説明する。
S20において、検証部3は、未チェックの端子が残っているか否かを確認する。そして、未チェックの端子が残っていれば、検証部3の処理はS11に戻る。すなわち、検証部11は、指定されたデバイスの次の端子についてS12~S19の処理を実行する。そして、指定されたデバイスのすべての端子についてS12~S19の処理を実行すると、検証部3の処理は終了する。
図16は、検証部3による検証処理の概要を示すフローチャートである。この処理は、図12に示すフローチャートのS19に相当する。
S31において、検証部3は、信号名を検証する。S32において、検証部3は、出力端子に係わる検証ルールに基づいて回路を検証する。S33において、検証部3は、オープンドレイン入力端子に係わる検証ルールに基づいて回路を検証する。S34において、検証部3は、オープンドレイン端子に係わる検証ルールに基づいて回路を検証する。S35において、検証部3は、双方向端子に係わる検証ルールに基づいて回路を検証する。S36において、検証部3は、入力端子に係わる検証ルールに基づいて回路を検証する。なお、図16に示す手順は一例であり、検証部3は、任意の順番でS31~S36の処理を実行してもよい。
図17は、信号名を検証する処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図16に示すS31に相当する。また、この処理は、対象端子に電気的に接続する回路部分に対して実行される。以下の記載では、対象端子に電気的に接続する回路部分を「対象回路部分」と呼ぶことがある。
S41において、検証部3は、必要な情報が書き込まれた検証フォームを参照し、対象回路部分において、デバイス間を接続する信号線に付与された1または複数の信号名および各デバイス内で使用される信号名を互いに比較する。そして、これらの信号名が互いに一致するときは、検証部3は、S52において、信号名の設定に問題が無いことを表す正常メッセージを出力する。一方、これらの信号名が互いに一致しないときには、検証部3は、S53において、信号名の設定に問題があることを表す忠告メッセージを出力する。正常メッセージおよび忠告メッセージは、検証フォーム上に表示されてもよい。図10に示す実施例では、信号名が互いに一致していないので、忠告メッセージ「W:信号名が異なる」が表示されている。「W」は、警告(Warning)を表す。
図18は、出力端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図16に示すS32に相当し、対象回路部分が出力端子を含むときに実行される。
S51において、検証部3は、各デバイスの設計情報を参照し、対象回路部分内に入力端子以外の端子が存在するか否かを判定する。このとき、検証部3は、各端子の属性をチェックするときには、検証フォームにおいて「属性」として書き込まれている値を抽出する。この手順は、図18~図22において同じである。
ここで、対象回路部分内に出力端子が存在する場合、他の端子は入力端子でなければならない。よって、対象回路部分内に入力端子以外の端子が存在するときは、検証部3は、S52において、属性エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、属性エラーメッセージとして、「E:入力端子以外の端子を含む」を表示してもよい。「E」は、エラーを表す。一方、対象端子を除く端子がいずれも入力端子である場合、検証部3は、S53において、属性について正常メッセージを出力する。この場合、検証部3は、正常メッセージとして、「端子の属性は異常なし」を表示してもよい。
S54~S55において、検証部3は、対象回路部分に設けられるプル抵抗の個数を検出する。プル抵抗は、プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、KEEPER回路を含む。また、プル抵抗は、デバイス間の信号線に接続するプル抵抗、およびデバイス内に設けられるプル抵抗を含む。さらに、プル抵抗は、ダンピング抵抗を含まない。
検証部3は、対象回路部分内に設けられているプル抵抗を検出するときは、検証フォームにおいて「Rup」「Rdn」「プル抵抗」として書き込まれている値を抽出する。この手順は、図18~図22において同じである。
そして、対象回路部分内に2個以上のプル抵抗が設けられているときは、検証部3は、抵抗接続が正しくないと判定し、S56において抵抗エラーメッセージを出力する。例えば、プルアップ抵抗が重複して設けられているときは、検証部3は、抵抗エラーメッセージとして、「プルアップ抵抗が重複」を表示してもよい。
対象回路部分内に1つのプル抵抗が設けられているときは、この設計が正しいか否かを判定できない。よって、検証部3は、S57において抵抗忠告メッセージを出力する。この場合、検証部3は、抵抗忠告メッセージとして、「抵抗接続について要確認」を表示してもよい。
対象回路部分内にプル抵抗が設けられてないときは、検証部3は、S58において、抵抗接続について正常メッセージを出力する。この場合、検証部3は、正常メッセージとして、「問題なし」を表示してもよい。
図19は、オープンドレイン入力端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図16に示すS33に相当し、対象回路部分がオープンドレイン入力端子を含むときに実行される。また、この実施例では、図18に示す処理(すなわち、出力端子に係わる検証)が終了しているものとする。
S61において、検証部3は、各デバイスの設計情報を参照し、対象回路部分内に双方向端子が存在するか否かを判定する。そして、対象回路部分内に双方向端子が存在するときには、検証部3は、S62において、属性エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、属性エラーメッセージとして、「E:双方向端子を含む」を表示してもよい。一方、対象回路部分内に双方向端子が存在しないときは、検証部3は、S63において、属性について正常メッセージを出力する。
なお、対象回路部分内にオープンドレイン入力端子および出力端子が混在する設計は誤りである。ただし、出力端子に係わる検証は既に終了している。よって、図19に示すフローチャートにおいては、各端子の属性の検証として、出力端子が存在するか否かを判定する必要はない。
S64において、検証部3は、対象回路部分に2以上のプルアップが存在するか否かを判定する。そして、対象回路部分に2以上のプルアップが存在するときは、検証部3は、抵抗接続が正しくないと判定し、S65において抵抗エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、抵抗エラーメッセージとして、「プルアップ抵抗が重複」を表示してもよい。
S66において、検証部3は、対象回路部分にプルダウン抵抗またはKEEPER回路が存在するか否かを判定する。そして、対象回路部分にプルダウン抵抗またはKEEPER回路が存在するときは、検証部3は、抵抗接続が正しくないと判定し、S67において抵抗エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、抵抗エラーメッセージとして、「プルダウンまたはKEEPER回路がある」を表示してもよい。
S68において、検証部3は、対象回路部分がプルアップを有するかを判定する。そして、対象回路部分内にプルアップが無いときは、検証部3は、抵抗接続が正しくないと判定し、S69において抵抗エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、抵抗エラーメッセージとして、「プルアップ無し」を表示してもよい。一方、対象回路部分がプルアップを有するときは、検証部3は、抵抗接続が正しいと判定し、S70において抵抗接続について正常メッセージを出力する。
図20は、オープンドレイン端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図16に示すS34に相当し、対象回路部分がオープンドレイン端子を含むときに実行される。また、この実施例では、図18~図19に示す処理(すなわち、出力端子およびオープンドレイン入力端子に係わる検証)が終了しているものとする。
S81において、検証部3は、各デバイスの設計情報を参照し、対象回路部分内に双方向端子が存在するか否かを判定する。そして、対象回路部分内に双方向端子が存在するときには、検証部3は、S82において、属性エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、属性エラーメッセージとして、「E:双方向端子を含む」を表示してもよい。一方、対象回路部分内に双方向端子が存在しないときには、検証部3の処理はS83に進む。
なお、対象回路部分内にオープンドレイン端子および出力端子が混在する設計は正しくない。ただし、出力端子に係わる検証は既に終了している。よって、図20に示すフローチャートにおいては、各端子の属性の検証として、出力端子が存在するか否かを判定する必要はない。
S83において、検証部3は、各デバイスの設計情報を参照し、対象回路部分内に入力端子が存在するか否かを判定する。そして、対象回路部分内に入力端子が存在しないときは、検証部3は、S84において、属性エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、属性エラーメッセージとして、「E:入力端子が無い」を表示してもよい。一方、対象回路部分内に入力端子が存在するときは、検証部3は、S85において、属性について正常メッセージを出力する。
S86~S92の処理は、図19に示すフローチャートのS64~S70と実質的に同じである。よって、S86~S92についての説明を省略する。
図21は、双方向端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図16に示すS35に相当し、対象回路部分が双方向端子を含むときに実行される。また、この実施例では、図18~図20に示す処理(すなわち、出力端子、オープンドレイン入力端子、およびオープンドレイン端子に係わる検証)が終了しているものとする。
対象回路部分内に双方向端子と、出力端子、オープンドレイン入力端子、またはオープンドレイン端子とが混在する設計は正しくない。ただし、出力端子、オープンドレイン入力端子、およびオープンドレイン端子に係わる検証は既に終了している。よって、図21に示すフローチャートにおいては、各端子の属性の検証は不要である。
S101において、検証部3は、対象回路部分が2個以上のプル抵抗を有するか否かを判定する。そして、対象回路部分が2個以上のプル抵抗を有するときは、検証部3は、抵抗接続が正しくないと判定し、S102において抵抗エラーメッセージを出力する。例えば、プルアップ抵抗が重複して設けられているときは、検証部3は、抵抗エラーメッセージとして、「プルアップ抵抗が重複」を表示してもよい。
S103において、検証部3は、対象回路部分がプル抵抗を有するか否かを判定する。そして、対象回路部分がプル抵抗を有していないときは、検証部3は、抵抗接続が正しくないと判定し、S104において抵抗エラーメッセージを出力する。この場合、検証部3は、抵抗エラーメッセージとして、「プル抵抗が無い」を表示してもよい。一方、対象回路部分がプル抵抗を1つ有するときは、検証部3は、抵抗接続が正しいと判定し、S105において、抵抗接続について正常メッセージを出力する。
図22は、入力端子に係わる検証処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、図16に示すS36に相当し、対象回路部分が入力端子を含むときに実行される。また、この実施例では、図18~図21に示す処理(すなわち、出力端子、オープンドレイン入力端子、オープンドレイン端子、および双方向端子に係わる検証)が終了しているものとする。
S111において、検証部3は、各デバイスの設計情報を参照し、対象回路部分内のすべての端子が入力端子のみであるか否かを判定する。ここで、この例では、出力端子、オープンドレイン入力端子、オープンドレイン端子、および双方向端子に係わる検証処理は終了している。よって、入力端子以外の端子が残っている場合、何らかの異常(例えば、データベースエラー)が発生していると考えられる。よって、この場合、検証部3の処理は、異常停止により終了する。
すべての端子が入力端子であるときは、検証部3の処理はS112に進む。S112~S116の処理は、図21に示すフローチャートのS101~S105と実質的に同じである。ただし、S114において検証部3は、対象回路部分がプル抵抗、電源、またはGNDに接続しているか否かを判定する。そして、対象回路部分がプル抵抗、電源、またはGNDに接続しているときは、検証部3は、S116において、正常メッセージを出力する。
<ハードウェア構成>
図23は、回路検証装置10のハードウェア構成の一例を示す。回路検証装置10は、プロセッサ101、メモリ102、記憶装置103、入出力デバイス104、記録媒体読取り装置105、および通信インタフェース106を備えるコンピュータ100により実現される。
プロセッサ101は、記憶装置103に保存されている回路検証プログラムを実行する。そして、プロセッサ101が回路検証プログラムを実行することにより、図3に示す検証部3の機能が提供される。メモリ102は、プロセッサ101の作業領域として使用される。記憶装置103は、回路検証プログラムおよび他のプログラムを保存する。なお、ネットリスト保存部1およびデバイス設計情報保存部2は、メモリ102または記憶装置103により実現される。
入出力デバイス104は、キーボード、マウス、タッチパネル、マイクなどの入力デバイスを含んでもよい。また、入出力デバイス104は、表示装置、スピーカーなどの出力デバイスを含んでもよい。記録媒体読取り装置105は、記録媒体110に記録されているデータおよび情報を取得することができる。記録媒体110は、コンピュータ100に着脱可能なリムーバブル記録媒体である。また、記録媒体110は、例えば、半導体メモリ、光学的作用で信号を記録する媒体、または磁気的作用で信号を記録する媒体により実現される。回路検証プログラムは、記録媒体110からコンピュータ100に与えられてもよい。通信インタフェース106は、ネットワークに接続する機能を提供する。なお、回路検証プログラムがプログラムサーバ120に保存されているときには、コンピュータ100は、プログラムサーバ120から回路検証プログラムを取得してもよい。
1 ネットリスト保存部
2 デバイス設計情報保存部
3 検証部
4 表示部
10 回路検証装置
101 プロセッサ
102 メモリ

Claims (6)

  1. 複数のICを含む対象回路を検証する回路検証装置であって、
    前記複数のICどうしの接続を表すネットリスト情報を保存する第1の保存部と、
    前記複数のICそれぞれについての設計情報を保存する第2の保存部と、
    前記ネットリスト情報および前記複数のICそれぞれについての設計情報に基づいて前記対象回路を検証する検証部と、を備え、
    前記設計情報は、前記複数のICそれぞれについて、当該ICの各端子の属性を表す属性情報、および当該IC内で各端子に接続する内部回路を表す内部回路情報を含み、
    前記検証部は、
    前記複数のICのうちの第1のICの第1の端子が指定されたときに、前記ネットリスト情報に基づいて、前記第1の端子に電気的に接続する前記複数のICのうちの第2のICの第2の端子を検出し、
    前記ネットリスト情報、前記第1の端子に係わる前記内部回路情報、および前記第2の端子に係わる前記内部回路情報に基づいて、前記第1の端子に電気的に接続する検証対象回路部分を検出し、
    前記第1の端子に係わる前記属性情報および前記第2の端子に係わる前記属性情報に基づいて、前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続されてよいか否かを判定する第1の判定を行い、
    前記ネットリスト情報、前記第1の端子に係わる前記属性情報および前記内部回路情報、および前記第2の端子に係わる前記属性情報および前記内部回路情報に基づいて、前記検証対象回路部分において抵抗が正しく設けられているか否かを判定する第2の判定を行う
    ことを特徴とする回路検証装置。
  2. 前記属性情報は、前記各端子の属性が、出力端子、オープンドレイン入力端子、オープンドレイン端子、双方向端子、または入力端子のいずれであるのかを表し、
    前記検証部は、
    前記第1の判定において、互いに電気的に接続してはいけない端子の属性の組合せを表すルール情報、前記第1の端子の属性、および前記第2の端子の属性に基づいて、前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続されてよいか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の回路検証装置。
  3. 前記内部回路情報は、前記各端子にプルアップ抵抗が接続されているか否か、前記各端子にプルダウン抵抗が接続されているか否か、および前記各端子に電圧保持回路が接続されているか否かを表し、
    前記ルール情報は、端子の属性ごとに必要な抵抗回路を表す情報を含み、
    前記検証部は、
    前記第2の判定において、前記ルール情報、前記第1の端子の属性、および前記第2の端子の属性に基づいて、前記検証対象回路部分において抵抗が正しく設けられているか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項2に記載の回路検証装置。
  4. 前記内部回路情報は、前記各端子にプルアップ抵抗が接続されているか否か、前記各端子にプルダウン抵抗が接続されているか否か、および前記各端子に電圧保持回路が接続されているか否かを表し、
    前記ルール情報は、端子の属性ごとに設けてはいけない抵抗回路を表す情報を含み、
    前記検証部は、
    前記第2の判定において、前記ルール情報、前記第1の端子の属性、および前記第2の端子の属性に基づいて、前記検証対象回路部分において抵抗が正しく設けられているか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項2に記載の回路検証装置。
  5. 前記設計情報は、前記複数のICそれぞれについて、各端子に付与されている信号名を表す信号名情報をさらに含み、
    前記検証部は、前記第1の端子に付与されている信号名と前記第2の端子に付与されている信号名とを比較した結果を出力する
    ことを特徴とする請求項1に記載の回路検証装置。
  6. 複数のICどうしの接続を表すネットリスト情報および前記複数のICそれぞれについての設計情報に基づいて前記複数のICを含む回路を検証する回路検証方法であって、
    前記設計情報は、前記複数のICそれぞれについて、当該ICの各端子の属性を表す属性情報、および当該IC内で各端子に接続する内部回路を表す内部回路情報を含み、
    前記複数のICのうちの第1のICの第1の端子が指定されたときに、前記ネットリスト情報に基づいて、前記第1の端子に電気的に接続する前記複数のICのうちの第2のICの第2の端子を検出し、
    前記ネットリスト情報、前記第1の端子に係わる前記内部回路情報、および前記第2の端子に係わる前記内部回路情報に基づいて、前記第1の端子に電気的に接続する検証対象回路部分を検出し、
    前記第1の端子に係わる前記属性情報および前記第2の端子に係わる前記属性情報に基づいて、前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続されてよいか否かを判定する第1の判定を行い、
    前記ネットリスト情報、前記第1の端子に係わる前記属性情報および前記内部回路情報、および前記第2の端子に係わる前記属性情報および前記内部回路情報に基づいて、前記検証対象回路部分において抵抗が正しく設けられているか否かを判定する第2の判定を行う
    ことを特徴とする回路検証方法。
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