JPH02252066A - シミュレーション装置及びシミュレーション方法 - Google Patents

シミュレーション装置及びシミュレーション方法

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JPH02252066A
JPH02252066A JP1072611A JP7261189A JPH02252066A JP H02252066 A JPH02252066 A JP H02252066A JP 1072611 A JP1072611 A JP 1072611A JP 7261189 A JP7261189 A JP 7261189A JP H02252066 A JPH02252066 A JP H02252066A
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timing error
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は被シミュレーション回路の各素子のタイミン
グエラーを検証しつつ各素子のシミュレーションを行う
シミュレーション装置に関するものである。
〔従来の技術〕
論理回路設計において、その論理動作及びタイミング検
証のチエツク手段として論理シミュレーション装置が多
く用いられている。また、タイミング検証専用のシミュ
レーション装置もある。
第8図は従来のシミュレーション装置のタイミング検証
動作を示すフローチャートである。以下、同図を参照し
つつその動作を説明する。
まず、ステップS1で被シミュレーション回路の入力端
子に入力テストパターン信号を人力し、各素子の入力値
に対する出力値を計算することにより、被シミュレーシ
ョン回路のシミュレーションを実行する。次いで、ステ
ップS1で得られたシミュレーション結果に基づき、ス
テップS2で被シミュレーション回路の各素子の入出力
信号におけるタイミングエラーを検証する。
次に、ステップS3において、タイミングエラーが発生
したと認識された場合、ステップS4に移り、ステップ
S4で、タイミングエラーの種類、エラーが発生した時
刻、エラーが発生した素子等の、タイミングエラーの原
因究明の参考となるエラーメツセージリストを出力する
。一方、ステップS3においてタイミングエラーが発生
しなかったと認識された場合、ステップS4に移ること
なくステップS5に移る。
ステップS5において、被シミュレーション回路の全素
子のシミュレーションが終了したかのチエツクを行い、
未だシミュレーションが完了していない素子が存在すれ
ば、ステップS1に戻り、以下、全素子のシミュレーシ
ョンが終了するまでステップ81〜S5が繰り返される
このようにしてシミュレーション装置によりタイミング
検証が行われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のシミュレーション装置は以上のように各素子のタ
イミングエラーを検証し、タイミングエラーメツセージ
を出力していた。
しかしながら、タイミングエラーメツセージはタイミン
グエラーの種類、エラーが発生した時刻、エラーが発生
した素子等の情報に止どまっており、上記したエラーメ
ツセージを参考にするだけではエラー原因究明には更に
、人出により多大な時間を費やさなければならないとい
う問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、タイミングエラー原因究明が容易なシミュレ
ーション装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明にかかるシミュレーション装置は、遅延機能を
有する被シミュレーション回路の各素子のタイミングエ
ラーを検証しつつ前記被シミュレーション回路の動作シ
ミュレーションを行う装置であって、前記被シミュレー
ション回路の各素子ごとに割当てられた記憶エリアを有
する記憶手段と、前記被シミュレーション回路の複数の
入力端子に複数のテストパターン信号をそれぞれ付与す
る入力信号付与手段と、前記テストパターン信号に基づ
き、前記被シミュレーション回路の各素子の動作シミュ
レーションを行うシミュレーション実行手段と、前記被
シミュレーション回路の各素子の出力信号にレベル遷移
が生ずる毎に、当該素子に対応する前記記憶エリアに、
少なくとも、当該レベル遷移の内容を特定するレベル遷
移情報と、前記複数の入力端子のうちいずれの入力端子
に与えられたテストパターン信号が前記レベル遷移の原
因となったかを示すレベル遷移原因情報とを情報テーブ
ル形式で書込む情報テーブル作成手段と、前記被シミュ
レーション実行中に、前記被シミュレーション回路の各
素子の入出力信号のタイミングエラーを検出するタイミ
ングエラー検出手段と、前記タイミングエラー検出手段
よりタイミングエラーが検出されると、前記被シミュレ
ーション回路のうちエラーが検出、された素子について
の前記情報テーブルに基づき、少なくとも、前記タイミ
ングエラーの内容を特定する情報と、前記複数のテスト
パターン信号のうちいずれのテストパターン信号が当該
タイミングエラーの原因となったかを示すエラー原因パ
ターン特定情報とを含むタイミングエラーメツセージを
出力するタイミングエラーメツセージ出力手段とを備え
ている。
〔作用〕
この発明においては、タイミングエラー発生時において
、そのエラーが発生した素子についての情報テーブルを
参照することにより、いずれのテストパターン信号がエ
ラーの原因になったかを出力する。このため、エラーの
原因をテストパターン信号との関係において究明可能で
あり、エラー原因究明が極めて容易となる。
〔実施例〕
第2図はこの発明の一実施例であるシミュレーション装
置のハード構成を示すブロック図である。
同図に示すように、シミュレーション装置はCPU21
.メモリ22等を内部に有するコンピュータ23、コン
ピュータ23への情報入力手段としてのキーボード24
、コンピュータ23からの情報出力手段としてのCRT
25及びプリンタ26から構成されている。
第1図はこの発明の一実施例であるシミュレーション装
置の機能構成を示すブロック構成図である。
同図に示すように、被シミュレーション回路内の素子接
続関係を記述した回路情報1が外部から回路情報記憶手
段2に読み込まれる。この被シミュレーション回路の例
が第3図中に示されており、この回路は、NANDゲー
ト31.NORゲート32およびDフリップフロップ3
3を有している。
なお、P1〜P5はテストパターン入力端子、P6、P
7は出力端子である。また、被シミュレーション回路の
うちシミュレーション対象となる部分等を特定するシミ
ュレーション条件情報3、被シミュレーション回路の入
力端子に与える人力信号のテストパターン情報4及び素
子の入出力信号のタイミングエラー検証の基準となる、
タイミングチエツク条件情報5がシミュレーション実行
制御手段6に与えられる。尚、基本的なタイミングチエ
ツク条件はデータベース7よりシミュレーション実行制
御手段6に与えられている。
シミュレーション実行制御手段6のシミュレーション実
行状況は絶えず情報テーブル作成手段8及びタイミング
チエツクプリミティブ9に与えられており、情報テーブ
ル作成手段8は被シミュレーション回路の各素子でのイ
ベント発生により、各素子の出力信号にレベル遷移が生
ずる毎に、情報テーブル記憶手段10内に設けられてい
る情報テーブル10aに後述する情報の書込みを行って
いる。
情報テーブル10aの記憶のためのエリアは、情報テー
ブル作成手段8により被シミュレーション回路の各素子
に対応して情報テーブル記憶手段10内に設けられてい
る。この情報テーブル10aに書込まれる内容は各素子
でのイベント発生により信号変化した時のその素子の出
力値、その時刻、その出力変化を起こす原因となったテ
ストパターンが被シミュレーション回路のいずれの入力
端子に与えられたテストパターンであるかを示す端子情
報、そしてそのエラー原因となったテストパターンの信
号値及びその時刻である。
また、タイミングプリミティブ9内部のタイミングエラ
ー検証手段9aは、シミュレーション実行制御手段6の
シミュレーション実行状況から、素子間の信号線の信号
変化から得られる素子の入出力信号変化を把握し、タイ
ミングチエツク条件情報に基づいてタイミングエラーを
検証する。
タイミングエラー検証としては例えば、検証する素子が
フリップフロップの場合、スパイクチエツクの他に、ハ
ザードチエツク(負のスパイクチエツク)、リレーショ
ンチエツク(2線間のタイミングチエツク)及びコンデ
イションチエツク(素子または回路枠の2つの入力ピン
に指定した信号変化が起きたかのチエツク)等がある。
また、ループ回路を構成する素子に対しては、スパイク
チエツク、ハザードチエツクの他にレースチェク及びオ
シレートチエツク等のタイミング検証が行える。
スパイクチエツク、ハザードチエツク及びレースチェク
のタイミング検証は、着目している回路部分以外から当
該回路部分に入る信号に対してチエツクする機能であり
、オシレートチエツクはループ中に、入力値に対し出力
値が反転する素子(NANDゲート、NORゲート等)
が奇数個存在するような回路につき、当該ループ中の全
ての素子がアクティブ状態となった時エラーとする機能
である。
タイミングエラー原因解析手段9bは、タイミングエラ
ー検証手段9aより上記したタイミングエラーが検出さ
れると、該当素子に付与された情報テーブル10aに基
づいてその原因遡及を行ない、それによって判明した結
果を後述するエラーメツセージとしてエラーメツセージ
出力手段11に出力する。
次に、第3図に示す被シミュレーション回路につき、第
4図に示すテストパターン信号■1〜V5がそれぞれ入
力端子P1〜P5に与えられる場合を例にとって、この
シミュレーション装置の動作を説明する。なお、第5図
には、NORゲート32およびフリップフロップ33に
ついての情報テーブル10al、10a2が示されてお
り、第6図にはこのシミュレーション装置の動作フロー
が示されている。
まず、第6図のステップSllにおいて、第3図の被シ
ミュレーション回路の素子接続情報が第2図の回路情報
1として入力される。また、ステップS12において、
第4図のテストパターン信号V1〜V5などの情報が、
第2図の情報3〜5として入力される。そして、回路情
報1は回路情報記憶手段2に、また、他の情報はシミュ
レーション実行制御手段6に、それぞれ取込まれる。情
報テーブル作成手段8は、情報テーブル記憶手段10中
の記憶エリアを、被シミュレーション回路に含まれる各
素子31〜33に割当てる。
ステップ813においてシミュレーション実行制御手段
6が能動化されると、このシミュレーション実行制御手
段6が被シミュレーション回路の論理動作シミュレーシ
ョンを開始する。すなわち、第4図のテストパターン信
号V1〜v5を入力端子P1〜P5にそれぞれ与え、各
素子31〜33の動作シミュレーションを行う。また、
このシミュレーションにおいて、各素子31〜33につ
いてのイベントが発生するごとに、情報テーブル作成手
段8は、情報テーブル10aに新たなデータを書込む。
この情報テーブル10aの例を説明する準備として、第
4図のタイミングチャートについて説明しておく。第4
図のテストパターン信号V4.V5は第3図のNORゲ
ート32に与えられる。したがって、第4図に示すよう
にv4−“L”である場合には、信号V5の遅延反転値
が信号VTとして素子32の出力信号として現れる。
そして、NORゲート32において、その入力信号の立
上がりに対する遅延時間Δt が、入力「 信号の立下りに対する遅延時間Δt、よりも長くなって
いるような場合を考える。すると、テストパターン信号
v5におけるパルス幅Δ10は、第3図のノードIの位
置での信号VTにおいてパルス幅Δt となり、このパ
ルス幅Δt がフリッS プフロップ33の正常T入力として必要とされる閾値Δ
tth (例えば0.6ns )よりも小さいときには
、このパルスはスパイクとなる。
なお、テストパターン信号V1の時刻1 .104”0
5におけるレベル遷移は、そのままフリップフロップ3
3のリセット入力における遷移となる。また、v2−“
L”、V3−“H”であるから、NANDゲート31の
出力は常に“H”である。
一方、フリップフロップ33のQ出力信号VQは、リセ
ット信号である信号V1がアクティブ(“L”レベル)
となる時刻to4から時間Δ1D遅延した時刻t4に″
ビレベルに立下る。そして、T入力である信号VTが“
L”−“H”レベルに立上がったと認識された時刻t8
から時間Δt 遅延した時刻t8′に“H”レベルに立
上がる。
(実際回路上では、時刻t2〜t3間に発生した信号v
Tの“H”レベルパルスはスパイクであるため、時刻t
3では“H”レベルと認識されないが、シミュレーショ
ンを続行する関係上、シミュレーション装置上では認識
する。)さらに、情報テーブル10aに関する以下の説
明では、第4図の時刻t3′におけるテーブル状態を例
として考えている。
第5図に示すように、情報テーブル10a (10a1
.10a2)の各々は、第1サブテーブルA1と第2サ
ブテーブルA2とから成っている。
図示していないが、NANDゲート31の情報テーブル
も同様である。第1サブテーブルA1の各行は、対応す
る素子の出力信号にレベル遷移が生じた際の時刻(テー
ブル10a2の例ではt 4 。
t3′)、そのレベル各位の内容(“H”または“L”
)、およびレベル遷移がどの素子端子において生じたか
を示す識別情報(テーブル10a2の例では「Q出力端
子」)を含んでいる。
また、第2サブテーブルA2では、第1サブテーブルA
1の各行に対応するレベル遷移が、入力端子P1〜P5
のうちのいずれに与えられているテストパターン信号に
よって引起されたかを示すための情報を含んでいる。す
なわち、その各行において、その入力端子を示す端子番
号(PI〜P5のうちのいずれかひとつ)、そのテスト
パターン信号のどの時刻でのレベル遷移が素子側でのレ
ベル遷移の原因となったかを示す時刻情報(t04’t
o3)、そして、その時刻での当該テストパターンの信
号のレベル遷移(“H“または′L”)である。
これらのうち、第2サブテーブルA2の各行の情報は、
当該素子の出力信号にレベル遷移が発生する毎に、その
素子の前段側の素子の情報テーブルから転送されてくる
ようになっている。また、各サブテーブルAl、A2は
少なくとも3行分(つまり、3回以上のイベント分)の
記憶容量を有しており、図示例では、その素子に関する
最新の3回分のイベントについての情報が記憶されてい
る。なお、新たなイベントが生じたときには、サブテー
ブルAI、A2中のそれぞれにおいて最も古い情報が消
去され、新たなイベントに対応する情報へと更新される
第6図の次のステップ°S15では、既述したようなタ
イミングエラーの検証が、第2図のタイミングエラー検
証手段9aを用いて行なわれる。この検証等の目的で、
第3図に概念的に示すように、タイミングチエツクプリ
ミティブ9が各素子の入出力側に結合されている(第3
図では便宜上フリップフロップ33の入出力側について
のみ示されている)。
第2図のタイミングチエツク条件情報5に基いてこの検
証を行ない、第4図の期間t2〜t3での信号Vlのス
パイクを検出した場合を考える。
このとき、第6図のステップS16はをYES”となり
、次のステップS17でタイミングエラー原因解析手段
9bを能動化することにより、エラー原因の解析を行な
う。
具体的にはまず、タイミングエラーが発生した素子33
の情報テーブル10a2の最新情報を参照する。すると
、時刻t3におけるエラーは、入力端子P5に入力され
たテストパターン信号v5の、1−103におけるレベ
ル遷移に関係していることがわかる。このため、エラー
の原因は、テストパターン信号v5が、もしくは、入力
端子P5からフリップフロップ33に至るまでの回路部
分中の素子(図示例ではNORゲート32)のいずれか
であることがわかる。
そこでまず、エラー素子33から入力端子P5へ向って
、上記回路部分に存在する各素子の動作状況を、各素子
についての情報テーブル10aを参照しつつ解析する。
図示例では情報テーブル10al、10a2の内容によ
って、NORゲート32での立上り遅延と立下り遅延と
の差が原因であることがわかる。もし、NORゲート3
2にこのような原因がなければ、入力端子P5に与えら
れたテストパターン信号V5に原因がある。
第3図の例ではわずか3個の素子31〜33が示されて
いるが、実際の被シミュレーション回路は極めて多くの
素子を有している。したがって、この動作のみで原因素
子を直接に特定できるとは限らないが、エラーに関係し
たテストパターン信号がどの入力端子に与えられたもの
であるかを知ることにより、少なくともその原因解析の
対象をかなりしぼり込むことができる。
このような解析の後、第6図のステップS18において
第2図のエラーメツセージ作成手段11が能動化され、
第7図にその一部を例示するエラーメツセージリストが
プリンタ26からプリントアウトされる。このエラーメ
ツセージは、タイミングエラーの内容を特定するための
情報として、■エラーが生じた素子番号、 ■エラー時刻、 ■エラ一種類、 を含んでいる。また、エラー原因に関連する情報として
、 ■エラーに関連した入力端子番号、 ■エラーに関連した入力端子において、エラーを引起し
たレベル遷移が生じた時刻、 ■原因素子を特定できたときはその素子番号、かりスト
アツブされている〇 したがって、このエラーメツセージをオペレータが見る
ことにより、被シミュレーション回路におけるタイミン
グエラーの原因究明が極めて容易となる。
第6図の動作は、予定していたシミュレーションがすべ
て完了するまで行なわれ、シミュレーションが完了する
とステップS19を経てルーチンは終了する。
なお、上記実施例では、エラーメツセージリストに、エ
ラー原因に関連する情報として■〜■をリストアツブし
ているが。少なくとも■の情報(つまり、入力された複
数のテストパターンのうちエラーに関連するテストパタ
ーンを特定する情報)が含まれておれば、従来と比較し
て、エラー原因究明の対象範囲がかなりしぼり込めるこ
とにな。したがって、上記■〜■のすべてを含むことが
望ましいが、■のみであってもよい。 また、上記実施
例では、フリップフロップにタイミングプリミティブ9
が設けられている例を示したが、ラッチやカウンタ、メ
モリ素子等であってもよく、同様の効果を奏する。また
、情報テーブル10aを利用することにより、出力端子
P6.P7に変化が起こった時、その変化がどの入力端
子から得られた入力信号か判別し、同時に出力端子P6
゜P7に至るまでのバスデイレイを求めることも可能で
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、各素子ごとに
その素子の出力信号変化がどの入力端子に与えられたテ
ストパターンに関連しているかを記憶しておくことによ
り、タイミングエラー発生時には、その情報に基いて出
力されたエラーメツセージによって、エラー原因究明の
対象範囲をしぼることができる。このため、タイミング
エラー原因究明が極めて容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例であるシミュレーション装
置の機能構成図、第2図は第1図で示したシミュレーシ
ョン装置のハード構成を示す構成図、第3図はタイミン
グチエツクプリミティブの概念を示す回路図、第4図は
第3図で示した回路の信号変化を示すタイミング図、第
5図は情報テーブルの状況を示す説明図、第6図は第1
図から第5図で示したシミュレーション装置のタイミン
グ検証動作を示すフローチャート、第7図は実施例にお
けるエラーメツセージリストの例を示す図、第8図は従
来のシミュレーション装置のタイミング検証動作を示す
フローチャートである。 図において、1は回路情報、2は回路情報記憶手段、3
はシミュレーション条件情報、4はテストパターン情報
、6はシミュレーション実行制御手段、8は情報テーブ
ル作成手段、9はタイミングチエツクプリミティブ、9
aはタイミングエラー検証手段、9bはタイミングエラ
ー原因解析手段、10は情報テーブル記憶手段、10a
は情報テーブル、11はエラーメツセージ作成手段であ
る。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)遅延機能を有する被シミュレーション回路の各素
    子のタイミングエラーを検証しつつ前記被シミュレーシ
    ョン回路の動作シミュレーションを行うシミュレーショ
    ン装置であって、 前記被シミュレーション回路の各素子ごとに割当てられ
    た記憶エリアを有する記憶手段と、前記被シミュレーシ
    ョン回路の複数の入力端子に複数のテストパターン信号
    をそれぞれ付与する入力信号付与手段と、 前記テストパターン信号に基づき、前記被シミュレーシ
    ョン回路の各素子の動作シミュレーションを行うシミュ
    レーション実行手段と、 前記被シミュレーション回路の各素子の出力信号にレベ
    ル遷移が生ずる毎に、当該素子に対応する前記記憶エリ
    アに、少なくとも、当該レベル遷移の内容を特定するレ
    ベル遷移情報と、前記複数の入力端子のうちいずれの入
    力端子に与えられたテストパターン信号が前記レベル遷
    移の原因となったかを示すレベル遷移原因情報とを情報
    テーブル形式で書込む情報テーブル作成手段と、 前記被シミュレーション実行中に、前記被シミュレーシ
    ョン回路の各素子の入出力信号のタイミングエラーを検
    出するタイミングエラー検出手段と、 前記タイミングエラー検出手段よりタイミングエラーが
    検出されると、前記被シミュレーション回路のうちエラ
    ーが検出された素子についての前記情報テーブルに基づ
    き、少なくとも、前記タイミングエラーの内容を特定す
    る情報と、前記複数のテストパターン信号のうちいずれ
    のテストパターン信号が当該タイミングエラーの原因と
    なったかを示すエラー原因パターン特定情報とを含むタ
    イミングエラーメッセージを出力するタイミングエラー
    メッセージ出力手段とを備えたシミュレーション装置。
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