JPH03242954A - 集積回路の設計方法及び設計装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、集積回路における設計の容易化を図った集
積回路の設計方法及び設計装置に関する。

（従来の技術） コンピュータの支援による従来の集積回路の設計手法で
は、その入力方法として図形による入力、あるいは一定
の文法にしたがった言語に基づくテキスト記述による入
力が一般的に用いられている。

集積回路の設計はコンピュータによって支援されて遂行
されるため、設定データの入力方法は入力ツールの発達
及び性能に依存している。このため、コンピュータによ
る集積回路の設計における初期の段階では、グラフィッ
クエディタ等の図形による入力ツールの発達の遅れ、及
びコンピュータにおける処理の容易さのため、テキスト
記述による入力方法が用いられていた。

テキスト記述による入力方法では、回路の構造的な表現
から条件毎の回路の状態及びアルゴリズム等の抽象的な
表現まで広範囲な表現が可能となる。また、設計回路に
おけるデータバス系を制御する制御系は概して複雑にな
りがちであるが、この制御系の一連の流れを明確に表現
することができ、制御回路を実際に設計する必要がなく
なる。

しかしながら、テキスト記述による入力方法にあっては
、モニター上に文字列が表示されるので、設計者がその
内容を一見して理解することが難しく、相互の関係が捕
えにくかった。このため、回路の全体的な構造を把握す
ることが困難となり、データバス系におけるデータの流
れがわかりにくくなっていた。また、回路の構造及び動
作を視覚的に検証するには不十分であった。さらに、複
数の言語の中から設計内容に適した言語を選び出し、そ
の言語の文法を習得する必要があった。

一方、近年では図形入力ツールの発達により、図形によ
る入力方法が多用されている。

図形による入力方法では、設計されていく回路がモニタ
ー上に図形として表示されるので、設計者が見た目に理
解しやすく、直感的イメージをつかみやすい。このため
、回路の全体的な構造を明確に把握することが可能とな
り、回路動作の視覚的検証も十分に行なうことができる
ようになる。

その反面、図形入力では、入力ツールの性能が向上した
とはいっても、まだその入力作業はテキスト記述に比し
て煩雑である。また、設計の表現できる抽象度のレベル
はテキスト記述に比較してかなり低レベルであり、回路
の状態やアルゴリズム等の抽象的な表現は困難である。

さらに、１つの回路を設計する際に、その設計データを
設計の流れの単位となるシートに分けて入力する場合に
は、設計回路のシート分けは、回路の物理的な分割をイ
メージして行なわれており、回路の状態や信号の値等の
概念的な分割をイメージして行なうことはでき−なかっ
た。

また、複雑になりがちな制御系を実際に設計して回路で
構成しなければならない。このため、作成された回路図
上において、データバス系と制御系が混在することにな
り、両者の区別が極めて困難になっていた。

そこで、最近、テキスト・記述による入力方法と図形に
よる入力方法との両入力方法を可能にしたものが開発さ
れている。しかしながら、この両入力方法を用いること
ができるものにあっては、単に両入力が可能であるとい
うだけで、設計された回路におけるテキスト記述による
設計データと図形による設計データとの対応関係がとら
れておらず、両入力方法を併用し設計内容に応じて両入
力方法を適宜選択して回路設計を行なうことができなか
った。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明したように、集積回路の設計におけるテキスト
記述による入力方法及び図形による入力方法にあっては
、それぞれ不具合な点を持っており、設計作業の容易化
に対して障害となっていた。このため、設計回路の大模
化、複雑化にともなって、設計期間の長期化を招いてい
た。

一方、テキスト記述による入力方法と図形による入力方
法をともに可能としたものにあっては、それぞれの入力
方法によって入力された設計データはそれぞれ独立して
対応せず、両入力方法を併用して回路設計を行なうこと
はできなかった。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、言語及び図形による両入力
方法を併用した回路設計を可能にし、設計の容易化、設
計作業の効率化及び設計期間の短棒化を達成し得る集積
回路の設計方法及び設計装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、制御条件によ
り動作する回路を各々の制御条件毎に図形入力によって
設計し、設計された各々の回路をその他の回路に統合し
て回路設計を行なうように構成されている。

（作用） 上記構成において、この発明は、制御系の回路を回路図
で作成する必要がなくなり、制御条件と回路動作を対応
づけて設計することができるようになり、回路の全体的
な構造を容易に把握することが可能となる。これにより
、回路設計及び検証を効率良く行なえる。

（実施例） 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係わる集積回路の設計装
置及び関連した構成を示すブロック図である。同図に示
す実施例の装置は、言語による入力方法及び図形による
入力方法を併用して集積回路を設計することができるよ
うにしたものである。

第１図において、集積回路の設計装置は、入力部１、設
計処理部２、データベース３、表示部４を要部構成とし
て備えている。

入力部１は、言語による設計データ及び図形による設計
データを入力し、入力された設計データを設計処理部２
に与える。また、入力部１は、設計処理部２、データベ
ース３、表示部４を制御して設計を進行させるための制
御情報を入力する。

設計処理部２は、機能図作成部２１、条件付動作回路作
成部２２、統合エディタ部２３を備えている。

機能図作成部２１は、入力部１から言語入力あるいは図
形入力により与えられる設計データにしたがって、レジ
スタや算術論理演算回路等の機能ブロックを配置配線し
て設計されるシートを作成する。このシート上では、従
来の回路の設計法と異なり、例えば、機能ブロックの１
つ９入力ピンに対し複数の入力信号を接続することも許
される。

ただし、このような場合には、後に条件を設定する必要
がある。さらには、言語入力により条件文が記述される
場合もある。ここで、シートとは、設計者が実際に複数
の機能ブロックを組合せて所望の回路を設計したり、あ
るいは言語により設計していく際の編集画面の基本単位
である。このため、１つの回路は通常複数のシートによ
って構成される。

条件付動作回路作成部２２は、入力部１から言語入力あ
るいは図形入力により与えられる設計データにしたがっ
て、ある条件の下で動作する回路を機能図作成部２１で
作成されたシートとは異なる別シートとして作成する。

ここで、条件付動作回路作成部２２で作成されたシート
と機能図作成部２１で作成されたシートを区別するため
に、前者を“機能シート”と呼ぶことにする。機能図作
成部２１及び条件付動作回路作成部２２で作成されたシ
ート及び機能シート上に設計された回路の全データは、
信号名、接続関係、条件式の排反性等の検証がなされた
後続合エディタ部２３に与えられ名。また、設計された
回路の全データは、単に図形的な情報あるいは文字列と
しての情報のみならず、各機能ブロックの機能や信号の
伝搬関係、あるいは言語入力による設計データの字句解
析結果等の機能仕様情報として統合エディタ部２３に与
えられる。

統合エディタ部２３は、機能図作成部２１及び条件付動
作回路作成部２２で作成された回路の設計データを統合
し、統合した設計データをデータベース３に与える。統
合エディタ部２３は、言語による入力あるいは図形によ
る入力によりシート上に設計された設計データを逐次文
単位に分割し、分割された文に対して言語及び図形の両
方の設計データを作成゛する。ここで、文とは入出力関
係の確定した１処理車位をいう。すなわち、言語入力に
より回路が設計された場合には、入力動作毎にブロック
と座標が与えられて、図形入力により設計されたと同様
の設計データが作成され、一方、図形入力による場合に
は、入出力信号が与えられた際に言語入力と同様の設計
データが入力動作毎に作成される。作成された設計デー
タはデータベース３に与えられる。

データベース３は、統合エディタ部２３から与えられる
設計データを格納保持するものであり、第２図に示すよ
うな構造を有している。

データ・ベース３は、第２図において、機能間作０ 底部２１で作成されたシートのデータオブジェクト３１
と、条件付動作回路作成部２２で作成された機能シート
のデータオブジェクト３２と、機能シートの条件のデー
タオブジェクト３３を有している。また、データベース
３は、統合エディタ部２３で作成された文のデータオブ
ジェクト３５と、このデータオブジェクト３５を管理す
る文のデータオブジェクト管理表３４を有している。

ただし、データ構造上、機能図作成部２１により作成さ
れたシート上のデータのうち″、機能シートにより条件
付で設計された回路図データもしくは、条件文記述によ
り設計された言語データは、シートのデータオブジェク
ト３１の有する文のデータオブジェクトから外され、記
述で条件文が入力された場合に自動的に作成される機能
シートのデータオブジェクト３２の有する文のデータオ
ブジェクトとして登録される。従って、シートのデータ
オブジェクトが有する文のデータオブジェクト３５は、
すべて無条件で動作する文のデータオブジェクトという
ことになる。また、文のデータオブジェクト３５は、条
件の異なる複数の機能シートにより共有される。さらに
、データベース３は、各文のデータオブジェクトに対し
て言語としてはテキストのデータオブジェクト３６を有
し、図形情報に対しては機能ブロックのデータオブジェ
クト３７と接続情報のデータオブジェクト３８を有して
いる。

このような構造にあって、シート及び機能シート上に設
計されて文に分けられた設計データは、文のデータオブ
ジェクト３５の領域に格納され、格納された各々の文は
文のデータオブジェクト管理表３４によって指定され、
文のデータオブジェクト管理表３４はシートのデータオ
ブジェクト３１、機能シートのデータオブジェクト３２
により指される。また、機能シートの条件データオブジ
ェクト３３は機能シートのデータオブジェクトにより指
される。また、文のデータオブジェクト３５内の各文は
、言語及び図形による設計データのオブジェクトがそれ
ぞれ対応するデータオブジェクト３６〜３８に格納され
る。

１ ２ このような構造にあっては、文に関するデータオブジェ
クト３５には設計されたすべての回路の構造及び動作が
含まれるので、無条件で動作する回路と条件付きで動作
する回路とを合せた全体的な回路構造の設計データが格
納される。また、条件付きで動作する回路の制御条件と
回路動作が文として連結されてデータベース３に格納さ
れる。

このような構造のデータベース３に格納された設計デー
タは、表示部４に与えられる。また、データベース３は
、上述したようにして設計データを格納保持しているの
で、特定の変換手段を必要とせず、格納された設計デー
タを直接シミュレータ５や論理合成部６に与えている。

表示部４は、構造表示部４１と条件関係表示部４２とを
備えている。構造表示部４１には図形による回路の構造
と言語設計された記述がすべて表示され、条件関係表示
部４２には条件付動作回路の各々の制御条件が表示され
る。構造表示部４１により表示される設計内容は、ただ
ちに機能図作成部２１に反映される。すなわち、機能図
作成部２１では常に設計中の回路の全体構成を把持しな
がら設計がすすめられる。構造表示部４１に表示される
回路構造と条件関係表示部４２に表示される制御条件と
はそれぞれ対応関係がとられており、この対応関係を示
すために例えば色等により表示を他の部分と変えるよう
にしている。また、それぞれの表示部４１．４２内に表
示されるデータにあっても、注目する箇所を他の箇所と
区別するために色別表示される。

次に、上述したように構成された装置における具体的な
設計手順を、まずはじめに図形入力により行なう場合に
ついて説明する。

回路は入力部１から与えられる設計データに基づいて機
能図作成部２１により設計が進められていくが、回路の
一部をある制御条件の下で動作させるような場合には、
条件付動作回路作成部２２により各制御条件毎に機能シ
ートを作成して設計が進められる。あるデータバスに対
して条件が設定された時点で、その文に対するデータオ
ブジェクトはシートのデータオブジェクトから切り離さ
れ、条件付のデータすなわち機能シートに対する文のデ
ータオブジェクトとなる。

機能シートは、その属性として制御条件、名称及び機能
シートを１つのブロックとしてみなした際の動作クロッ
ク信号とを有し、条件設定により作成される。条件の設
定方法としては、例えば、条件式のＴＨＥＮ側を“Ａ”
とすると条件式のＥＬＳＥ側を”ＥＬＳＥ　　Ａ”　と
し、”Ａ”　と”Ｂ”の論理積と“Ｃ”の論理和は“Ａ
＆ＢＩＣ”とし、条件“Ａ”の条件信号値が０１の場合
には“Ａ−一０１”とし、条件Ｂが条件Ａの入れ子関係
にあると、“Ａ＞＞＞Ｂ”とする。このようにして、条
件設定を行なって機能シートを作成するわけであるが、
作成方法としては以下に示す２通りの設計モードがあり
、設計内容に応じて設定モードを選択する。

第１の設定モードは、既に機能図作成部２１で作成され
たシートもしくは条件付動作回路作成部２２で作成され
た機能シートを参照して、設定された条件により動作す
る回路を設計するモードであり、第３図にその設計例を
示す。

第３図（ａ）では既に設計された設計参照用回路のシー
ト（以下ｒベースシート」と呼ぶ）の−例を示しており
、同図（ｂ）にはこのベースシートを基に同図（ｂ）の
左上隅に表示された条件“Ａ”が成立した場合に動作す
る回路を実線で示している。

第３図において、この設計法では、まず機能図作成部２
１により作成されたシート、もしくは条件付動作回路作
成部２２で作成された機能シートのうち上位側の条件に
相当するものの中から条件Ａのもとで動作させる回路を
含むシートを指定する。これにより、画面上に第３図（
ａ）に示すようにベースシートとして点線あるいは色別
されて表示される。このような状態にあって、条件Ａの
もとで動作させる回路をマウス等で選択する。第３図に
あっては、機能ブロック４とその入力信号が選択されて
いる。あるいは、新たに回路を追加作成する。第３図に
あっては、機能ブロック４と機能ブロック６の結線及び
機能ブロック６とその　５ ６ 入出力信号が選択されている。このように、条件Ａで動
作する回路を第３図（ｂ）の実線で示すように他の部分
と表示（例えば色）を変えて設計を進めていく。第３図
（ｂ）に図形で表示された回路は、言語により表現した
場合には、例えば第３図（ｂ）の右隣りに示すＩＦ文で
表わされた記述に対応する。このような設計法では、参
照する回路が複数のシートに分かれている場合には、各
々のシートに対して機能シートを作成する。

一方、第２の設計モードとして、参照する回路が複数の
ベースシートにまたがる場合には、ベースシートを用い
ずに設定した条件のもとで動作する回路をすべてｌっの
機能シート上にまとめに設計するようにしてもよい。こ
のような設計法では、内部データとしては接続情報のみ
を有していることになる。

また、上述した２通りの設計モードを用いて設計された
機能シートに対して、さらに上位の制御条件あるいは下
位の制御条件に対して動作する回路が設計される。

設計手順としては、画面上に表示されている機能シート
に対して上位条件あるいは下位条件を指定し、画面上に
表示されている機能シート、もしくは機能図作成部２１
で作成されたシート、もしくは上位側条件にあたる機能
シートを指定してベースシートとし、前述した第１の設
計モードにしたがって機能シートを作成する。このよう
な手順において、画面上に表示された機能シート上では
、それぞれの条件に対する回路の動作を明確に区別する
ために、現在の設計条件とこの条件に対する下位条件及
び上位条件において動作する回路及びそれ以外の回路を
それぞれ色別して表示する。

第４図は下位条件に対する機能シートの設計例を示した
図である。同図において、第４図（ａ）に示す条件“Ａ
”に対する機能シートをベースシートとし、このベース
シートの中から条件“Ａ″が成立してさらに条件“Ｂ”
が成立する“Ａ＞＞〉Ｂ”に対して動作する回路部分を
マウスで選択し、第４図（ｂ）の太実線に示す機能シー
トを作成する。

一方、任意のシートにおいて直接“Ａ＞＞＞Ｂ”という
条件を入力して、条件“Ａ”に対する機能シートをベー
スシートとして設計を進めるようにしてもよい。ただし
、条件“Ａ”に対する機能シートが作成されていない場
合には、前述した第１の設計モードあるいは第２の設計
モードによって設計を行なう。

このようにして設計された回路は、現在設計中の条件、
その条件の上位条件、下位条件のそれぞれに対する回路
動作とそれ以外の回路動作の画面上での表示が変えられ
る。第４図（ｅ）においては、条件Ａ＞＞＞Ｂに対する
機能シート設計後、再び条件Ａに対する機能シートを開
くと、現在設計中の条件に対する回路動作は太実線、１
つ上位の条件に対する回路動作は波線、１つ下位の条件
に対する回路動作は細実線、それ以外の部分は点線で表
示されている。なお、画面上では色別表示される。

第５図は上位条件に対する機能シートの設計例を示した
図である。同図（ａ）に示すように、条件“Ｄ”に対す
る機能シートに対して、動作Ｑ−Ｐに関して上位条件“
ＥＬＳＥ　　Ｃ”のもとで動作させたい場合には、上位
条件設定モードにおいて条件“ＥＬＳＥ　　Ｃ”を入力
する。これにより、第５図（ｂ）に示すように、条件“
ＥＬＳＥ　　Ｃ”に対する機能シートを作成する。この
ような場合にあっても条件“Ｄ”に対する機能シートが
ベースシートとなり、条件の入れ子毎に回路動作が色別
表示される。

また、制御条件の信号名及びその入れ子関係は、設計内
容によっては極めて複雑になるので、第６図に示すよう
にツリー図として画面上に表示するようにしてもよい。

このような場合には、各条件に名称を付与して置き換え
たりし、特に名称を与えない場合には自動的に与えるよ
うにする。各条件に名称を与え置換えて表示した場合に
は、条件と名称との対応関係も同時に表示される。

このように、各々の制御条件に対して、画面上に制御条
件を表示し、表示された条件に対して機能シートを用い
て回路動作を設計していくので、１つ 　０ 制御条件と回路動作とが密接に結び付くことになる。こ
のため、全体の回路図を表示しておいて条件を指定した
際にその条件に対応する動作部分を全体の回路図上に色
別して表示することが可能となる。

これは、前述した制御条件をツリー図として表示した場
合であっても、条件をマウスで指定することにより行な
うことができる。また、条件付きで動作する回路は、回
路図上でその制御条件を表示することも可能である。こ
のような表示方法にあっては、２つのモードがあり、一
方は機能ブロックに対して常に制御条件を表示する場合
であり、他方は必要に応じて表示する場合である。

次に、言語記述を併用して設計する場合について説明す
る。

第７図は、言語入力により回路を設計する際の設計例を
示す図である。同図において、言語により例えばＩＦ文
やＣＡＳＥ文等の条件文が入力されると、条件付動作回
路作成図２２によって直ちに機能シートが、例えば第７
図（ａ）に示すように作成される。この時に、画面上に
は回路図が図形により表示されるとともに条件文が画面
の指定された領域に表示される。このようにして作成さ
れたシートに対して、回路動作の追加や修正を行なう場
合には、第７図（ａ）に示すシート上でそのまま修正し
てもよいが、条件式“Ａ”を指定し、それに対する機能
シートを画面に表示して設計する。このような場合には
、機能シート上には条件式“Ａ”に対する記述が元のシ
ート上に記述された状態で表示される。これは、図形入
力による機能シートを用いた第１の設計モードと同様で
ある。

第７図（ａ）に示した回路図にあって、新たにＳ−Ｒと
いう動作を記述入力により、Ｙ−Ｘという動作を図形入
力により与えて設計した例を第７図（ｂ）に示す。この
ような場合には、記述中に追加できる条件“Ａ”の有効
な範囲を制限して入力を行ない、図形入力による設計で
は前述した第１あるいは第２の設計モードにより行なう
。このようにして設計された回路動作は、第７図（ｃ）
に示すように表示され、条件式にはその条件に対１ ２ する回路動作が図形と記述上にあることをマークし、カ
ーソルが記述上の条件式テキストを指示した時に、その
条件に対する回路動作が画面上の回路図と記述上でそれ
ぞれ色別して表示される。

しかし、入力に関しては、同一条件のもとで、同一動作
を言語および図形で設計した場合には、エラーメツセー
ジを出力する。また、言語で入力した場合に、同一条件
での動作を１つにまとめて表示する機能ももつ。

第８図はサブウィンドを用いた設計例を示した図である
。同図において、１シ一ト分の設計データが示された１
つのウィンドウ９０内の１シ一ト分のテキストデータは
指定された領域９１に表示される。領域９１はシート上
の所定の始点を指示することによって指定され、入力さ
れたテキストデータは指定された始点から順次表示され
る。領域９１に表示された条件“Ａ”に対してこの条件
で動作する回路がサブウィンドウ９２に表示され、この
サブウィンドウ９２に表示された設計データが機能シー
トのデータとなる。

このように、上記実施例では、設計されるすべての回路
動作が統合エディタ部２３を介してデータベースに同一
のデータ構造として与えられ格納されるので、無条件動
作回路と条件付きで動作する回路の両者が重なった全体
的な回路構造を表示することができる。また、制御条件
と回路動作が対応して設計されるので、条件に対する回
路動作、あるいは回路動作に対する条件の抽出を容易に
行なうことができる。

また、図形入力であれ言語入力であれ、それぞれ、の入
力により作成されるそれぞれの文に対して、テキストの
データオブジェクトと図形情報のデータオブジェクトが
データベースに設けられるので、図形情報とテキストと
を変換動作を行なうことなく相互に切り換えて表示した
り、両者を同時に表示することが可能となる。

これにより、複雑な回路動作を制御するための制御回路
を構成する必要がなくなり、設計を迅速に行なうことが
できる。また、データバス系の回路構造は回路図で表示
され、処理制御の流れは言　３ ４ 語により表示されて、制御条件と回路動作が明確に対応
づけられ、回路の視覚的検証も容易に行なうことができ
るようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、各々の制御条
件毎に設計された回路を統合することにより回路設計を
進め、あるいは、図形入力と言語記述入力を併用して設
計される回路の回路データを対応づけて回路設計を進め
るようにしたので、集積回路における設計の容易化、設
計作業の効率化及び設計期間の短縮化を遠戚することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係わる集積回路の設計
装置の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示すデ
ータベースの構造を示す図、 第３図乃至第８図は第１図に示す装置における設計表示
例を示す図である。 １・・・入力部、 ２・・・設計処理部、 ３・・・データベース、 ４・・・表示部、 ５・・・シミュレータ、 ６・・・論理合成部、 ２１・・・機能図作成部、 ２２・・・条件付動作回路作成部、 ２３・・・統合エディタ部、 ４１・・・構造表示部、 ４２・・・条件関係表示部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御条件を設定入力し、 設定入力された各々の制御条件毎に条件付き動作回路を
   各々図形入力によって設計し、 その他の回路に各々の制御条件毎に設計された各々の条
   件付き動作回路を統合し、 回路の設計を行なうことを特徴とする集積回路の設計方
   法。
2. （２）制御条件を設定入力する入力手段と、設計しよう
   とする回路の設計データを図形により入力する図形入力
   手段と、 前記入力手段から入力された制御条件毎に前記図形入力
   手段から入力された設計データに基づいて条件付き動作
   回路を設計する第１の設計手段と、前記図形入力手段か
   ら入力された設計データに基づいて回路を設計する第２
   の設計手段と、前記第１の設計手段によって設計された
   条件付き回路と前記第２の設計手段によって設計された
   無条件で動作する回路とを統合して表示する表示手段と を有することを特徴とする集積回路の設計装置。