JPH03174662A - 機能シミュレーション方法 - Google Patents

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、論理装置の設計において、設計された論理
装置の動作検証を行う機能シミュレーション方法に関す
るものである。

〔従　来　の　技　術〕

近年、大規模化・複雑化する論理装置、特にｌ５Ｓ１な
どを効率的に開発するために、レジスフ転送レヘルて機
能設計を行い、機能ソミュレーションによって早期検証
することが必要となっている。

この機能シミュレーションは、システムレヘルの大規模
なン呉ニレ−ジョンとなるため、高速の処理か求められ
る。レジスタ転送レヘルの機能設計では、論理装置を構
成する機能素子として、レジスタ、ランチ、ハス、加算
器などを用いる。これらを検証する機能シミュレーショ
ンでは、機能素子単位でその出力信号値の時刻変化を計
算し、論理装置の動作を模擬する。このとき、レジスタ
、ランチ、ハス、加算器などの機能素子は、素子毎に異
なる１以上のビット幅をも・つ。

従来の機能シミュレーション方法では、機能素子単位で
評価を行うが、その信号値はヒフ）単位て記憶していた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の機能シミニレ−ジョン方法では、常
に１ビツトずつ信号値を処理するため、ビット幅の広い
機能素子を評価する場合に入力信号値の読み出しや、出
力信号値の書き込みに要する処理時間が増大する。

特に、信号の全ピッ１−が同一の信号値をもつ場合に１
ピント単位で信号値を処理することの無駄が大きい。例
えば、ランチのイネーブル信号値が不定値の場合やレジ
スタのクロック信号値が不定値の場合などに、出力信号
値をすべて不定値にするために１ビツトずつ記憶された
信号値の更新を行い、これを参照する場合にも１ヒツト
ずつ読み出すという無駄な処理を行っていた。

また、ハスに接続される機能素子の出力かハイ・ｆンピ
〜ダンス値をとる場合や、レジスタがプリセソ１−およ
びリセットされる場合にも、同様にすべで】ヒント単位
で処理を行っていた。

従来の機能ソミュレーション方法は以上のような欠点を
有していた。

したがって、この発明の１」的は、信号値の書き込めお
よび読み出しの処理を効率化して処理時間を短縮するこ
とができる機能シミュレーション方法を提供することで
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の機能シミＪ、レーション方法は、論理装置を
構成する機能素子の出力信号値の評価を行う機能ソ瑞ニ
レージョン方法において、被シくニレ−ジョン対象の論
理装置を構成する機能素子の入力信号値および出力信号
値を記憶する信号値記憶手段と、 前記入力信号値または出力信号値の全ビットがすべて同
一の特定値であることを示すフラグを記憶するフラグ記
憶手段とを備え、 前記フラグの設定された評価対象の機能素子の入力信号
値については、前記評価対象の機能素子の入力信号値を
前記フラグの示す特定値に設定し、この入力信号値に基
づいて出力信号値を計算し、前記フラグの設定されてい
ない評価対象の機能素子の入力信号値については、前記
評価対象の機能素子の入力信号値として前記信号値記憶
手段に記憶されている信号値を読み出して設定し、この
入力信号値に基づいて出力信号値を計算し、計算された
出力信号値の全ビットがすべて同一の特定値の場合には
、前記フラグ記憶手段ムここれを示ずフラグを設定し、 すへて同一値でない場合には、前記信号値記憶手段に前
記出力信号値の各ビット毎の書き込みを行うことを特徴
とする。

〔作　　　用〕

この発明の構成によれば、信号値記憶手段に書き込むべ
き一定ビット数の信号値がすべて同一信号値、例えば不
定値、ハイインピーダンス値、１あるいは０なとの値と
なる場合には、１ヒツトずつ書き込みを行う必要がなく
、単にフラグ記憶手段にフラグの設定を行うだけでよい
。

また、入力信号値として、一定ビツトの信号値が読み出
される場合にも、信号値がすべて同一の不定値、ハイイ
ンピーダンス値、１あるいは０であれば、フラグ記憶手
段におりるフラグの設定のみを判定し、１ヒツトずつ信
号値記憶手段から読み出す必要がない。これによって、
高速に機能シごニレ−ジョンを実行することが可能とな
る。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図はこの発明の機能シミュレーション方法を用いる
機能シミュレータの構成国である。第２図は、第１図の
機能ンミュレータを構成するフ、・グ記憶手段に記憶さ
れるフラグを示す図である。

第３図は、機能シミュレーションにおいて、機能素子の
出力信号値の評価を行う処理の流れを示す流れ図である
。第４図は、第３図のステップＳ３における機能素子の
入力信号値を読み出す処理の詳細な流れを示す流れ図で
ある。第５図は、第３図のステップＳ５の機能素子の評
価結果の出力信号値を記憶させる処理の詳細な流れを示
す流れ図である。

初めに、この実施例の機能シミュレータの構成について
、第１図および第２図を用いて説明する。

第１図において、１はシξニレージョン上の時間の進行
、評価する機能素子の選択、信号変化の遅延に基づき機
能素子の評価タイミングの制御などを行うシミュレーシ
ョン制御手段である。−船釣なイヘント駆動方式による
場合には、シＳ　ｊ−レション制御手段１は、回路の構
造を示ずネットリスト 行う。

２はシミュレーション制御手段１で選択された機能素子
に関して順次評価を行う機能素子評価手段である。

３は機能素子評価手段２において評価される各機能素子
の人力となる信号の名前とその参照するビット、出力と
なる信号の名前とそのビットに関する情報と機能素子の
評価を実行する評価プログラムのコートを記憶する評価
素子情報記憶手段である。評価プログラムは、入出力信
号の各々に対応した引数をもち、入力信号に対応した引
数の値を機能素子の入力信号値として評価を実行し、評
価結果を出力信号に対応し７た引数に返す。

４は模擬される回路内の各入力信号値および出力信号値
を記憶する信号値記憶手段である。信号値記憶手段４に
は、回路中の各信号の現在の値と一定の遅延時間の経過
後に変化する更新値が記憶される。現在値から更新値へ
の変更はシミュレーション制御手段１によって行う。例
えば、イ・＼ンＩ〜駆動方式による場合には、クイｌ、
ホイール−にに信号値更新のためのイヘンＩ−をスケジ
ュールすることによって行う。

５は、機能素子の入力あるいは出力となる信号の名前と
各信号値毎にそのピノＩ・数とその信号値の全ビットが
現在不定値であることを示ずＸ現在フラグ、一定の遅延
時間の経過後その信号値の全ヒソＩ・が不定値となるこ
とを示すＸ更新フラグ、その信号値の全ビットが現在ハ
イインピーダンス値であることを示ずＸ現在フラグ、一
定の遅延時間の経過の後その信号値の全ピノ１〜がハイ
インピダンス値となることを示ずＸ更新フラグ、その信
号値の全ピッ１−が現在１であることを示ずｌ現在フラ
グ、一定の遅延時間の経過の後その信号値の全ビットが
１となることを示す１更新フラグ、その信号値の全ピッ
Ｉ・が現在０であることを示ず０現在フラグ、一定の遅
延時間の経過の後その信号値の全ビットがＯとなること
を示ずＯ更新フラグを記憶するフラグ記憶手段である。

第２図は、」−記の第１図のフラグ記憶手段４に信号名
と対応して記１意されるフラグを示したものである。各
フラグは、信号名および信号のビット幅と対応付けて記
憶される。Ｘ現在フラグ、Ｘ現在フラグ、１現在フラグ
および０現在フラグは、当該の信号の現在の状態を示し
、Ｘ更新フラグＸ更新フラグ、１更新フラグおよびＯ更
新フラグは、一定の遅延時間の経過後の当該信号の状態
を示す。

以上の更新フラグから現在フラグへの変更は、シミュレ
ーション制御手段１によって行う。例えば、イヘント駆
動方式による場合には、タイムホイール上にフラグ更新
のためのイーベントをスケジュールすることによって行
う。

つぎに、この実施例゛の機能素子を評価する機能素子評
価手段２の処理の流れを第３図，第４図および第５図を
用いて説明する。

機能素子評価手段２では、まずシミュレーション制御手
段１から評価ずべき機能素子名を得る（ステップＳｌ）
。

機能素子名が与えられると、評価素子情報記憶手段３か
ら与えられた機能素子の入出力信号名、各信号のヒツト
、および計価ブＩ：Ｉグラムコードを読み出ず（ステ、
プＳ２）。

つぎに、信号値記憶手段４とフラグ記１σ丁段５とを用
いて前記評価プログラムの各入力信号に対応した引数の
値を設定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３の処理の詳細な流れを第４図を用いて説明
する。まず、フラグ記憶手段５から評価する機能素子の
各入力信号のＸ現在フラグ、Ｘ現在フラグ、１現在フラ
グおよび０現在フラグの値を得る（ステップ５３１）。

Ｘ現在フラグが真の場合は、入力信号に対応する評価プ
ログラムの引数値を不定値にする（ステップ５３２）。

Ｘ現在フラグが偽の場合において、Ｘ現在フラグが真の
場合には、入力信号に対応する評価プログラムの引数値
をハイインピーダンス値にする（ステップ５３３）。Ｘ
現在フラグが偽の場合において、１現在フラグが真の場
合には、入力信号に対応する評価プログラムの引数値を
１にする（ステップ５３４）。

１現在フラグが偽の場合において、０現在フラグが真の
場合には、入力信号に対応する評価プログラムの引数値
を０にする（ステップ５３５）。すべてのフラグが偽の
場合には、信号値記憶手段４から入力信号の各ビ・ノド
の値を１ビット単位で読み１ 出し、評価プログラムの引数値を設定する（ステップ３
３６）。以」二で第３図のステップＳ３の説明を終わる
。

つぎに、第３図のステップＳ４からの説明を行う。ステ
ップＳ３で引数イ直の設定を行った評価プログラムを実
行する（ステップＳ４．）。なお、評価プログラムは、
レジスタのリセ／Ｉ・状態やトライステート素子のオフ
状態のように出力信号値が一定の値をもつことを判定て
きる場合には、これを示すフラグを返すことにより以降
の処理を効率的に実行することができる。

つぎに、評価プログラム実行により得られる機能素子の
新たな出力信号値に基ついて、フラグ記憶手段５のフラ
グの設定あるいは信号値記憶手段４の信号値の設定を行
う　（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理の詳細な流
れを第５図を用いて説明する。

まず、評価プログラムの実行後退される出力信号に対応
する各引数値が、すべてのビットが同一の不定値か、ハ
イインピーダンス値、１，０のい２ すれかであるか、ピント単位で異なる値をもつかを判定
する（ステップ５５１）。全ビットが同一の値をもつ場
合には、フラグ記憶手段５の対応する信号のビット幅と
比較し、引数の返すビット幅と当該信号のフラグ記憶手
段５に登録されるビット幅が一致するか否かを判定する
（ステップ５５２）。

ビット幅が一致する場合には、評価結果の引数値に応し
てＸ更新フラグ、Ｘ更新フラグ、１更新フラグおよび０
更新フラグのいずれかを真に設定する（ステップ５５３
）。評価結果の引数値がビット単位で異なる値をもつか
、引数の返すビット幅と当該信号のフラグ記憶手段５に
登録されるピント幅が一致しない場合には、評価結果の
引数値をビット単位で信号値記憶手段４に当該信号の更
新値として書き込む（ステップ５５４）。以上で第３図
のステップＳ５の説明を終わる。

つぎに第３図のステップＳ６の説明を行う。機能素子評
価の最後の処理としてシミュレーション制御に必要な情
報をシミュレーション制御手段１に返す（ステップＳ６
）。例えば、イヘ７１・駆動方式による場合には、イヘ
ントをスケジュールするために必要な信号変化の有無の
判定結果などの情報を返す。

なお、以上はフラグの示す信号値が不定値、ハイインピ
ーダンス値、１，０の各場合について実施例を述べたが
、フラグが信号値とその信号強度を示すことも可能であ
る。

この機能シミュレーション方法によれば、信号値記憶手
段４に設定ずべき一定ビソＩ−数の信号値がすべて同一
信号値、例えば不定値、ハイインピーダンス値、１ある
いはＯなどの値にとなった場合に、信号値記憶手段４に
対して１ヒツトずつ書き込みを行う必要はなく、単にフ
ラグ記憶手段５に対してフラグの設定を行うだけでよい
。また、入力信号値として一定ビット数の信号値を読み
出す場合にも、信号値がすべて同一の不定値、ハイイン
ピーダンス値、■、あるいは０であれば、フラグの設定
のみを判定し、信号値記憶手段４から信号値を１ビツト
ずつ読み出す必要がない。例えば、回路中のレジスタか
すべてリセｙ　ｌ□されるン実ニレ−ジョンなどでは、
各レンスタのビット幅に関係なく、レジスタ数だけ一定
のフラグ操作を行うだけでよい。

このように回路規模の増大に伴い機能素子のビット幅か
大きくなった場合にも、従来のシ案ニレージョン方法に
比べ高速に機能シミュレーションを実行することが可能
となる。

なお、多入力ゲートを用いて構成される回路のシコユレ
ーションなど、機能シミュレーションに限らず論理シミ
ュレーションにおいても、この発明を適用することによ
り、上記と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

この発明の機能シミュレーション方法によれば、信号値
記憶手段に設定すべき一定ビット数の信号値がすべて同
一信号値、例えば不定値、ハイインピーダンス値、１あ
るいは０などの値にとなった場合に、信号値記憶手段に
対して１ビツトずつ書き込みを行う必要はなく、単にフ
ラグ記憶手段に対してフラグの設定を行うだけでよい。

また、入５ 力信号値として一定ビソ１〜数の信号値を読み出す場合
にも、信号値がすべて同一の不定値、ハイインピーダン
ス値、■、あるいはＯであれば、フラグの設定のみを判
定し、信号値記憶手段から信号値を１ビ・ノドずつ読み
出す必要がない。

このように回路規模の増大に伴い機能素子のビット幅が
大きくなった場合にも、従来のシ２ニレージョン方法に
比べ高速に機能シミュレーションを実行することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の機能シ短ニレージョン方
法を用いる機能シ旦エレータの構成を示すブロック図、
第２図は第１図におけるフラグ記憶手段に記憶されるフ
ラグを示す図、第３図は機能シミュレーションにおいて
単位となる機能素子の出力信号値の評価を行う処理の流
れを示す流れ図、第４図は第３図のステップＳ３の機能
素子の入力信号値を読み出す処理の詳細な流れを示す流
れ図、第５図は第３図のステップＳ５の機能素子の評価
結果の出力信号値を記憶させる処理の詳細６ な流れを示す流れ図である。 １・・・シミュレーション制御手段、２・・・機能素子
評価手段、３・・・評価素子情報記憶手段、４・・・信
号値記憶手段、５・・・フラグ記憶手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 論理装置を構成する機能素子の出力信号値の評価を行う
   機能シミュレーション方法において、被シミュレーショ
   ン対象の論理装置を構成する機能素子の入力信号値およ
   び出力信号値を記憶する信号値記憶手段と、 前記入力信号値または出力信号値の全ビットがすべて同
   一の特定値であることを示すフラグを記憶するフラグ記
   憶手段とを備え、 前記フラグの設定された評価対象の機能素子の入力信号
   値については、前記評価対象の機能素子の入力信号値を
   前記フラグの示す特定値に設定し、この入力信号値に基
   づいて出力信号値を計算し、前記フラグの設定されてい
   ない評価対象の機能素子の入力信号値については、前記
   評価対象の機能素子の入力信号値として前記信号値記憶
   手段に記憶されている信号値を読み出して設定し、この
   入力信号値に基づいて出力信号値を計算し、計算された
   出力信号値の全ビットがすべて同一の特定値の場合には
   、前記フラグ記憶手段にこれを示すフラグを設定し、 すべて同一値でない場合には、前記信号値記憶手段に前
   記出力信号値の各ビット毎の書き込みを行うことを特徴
   とする機能シミュレーション方法。