JPH05256901A - 回路の論理機能の判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】既知又は未知の回路に関する入力刺激及び真理
表を、ユーザが入力遷移値を指定する必要なく回路の入
出力ノード・データから直接求めることのできる、論理
シミュレータを用いた回路の論理機能の自動判定方法を
提供する。 【構成】本発明によれば、通信インターフェースを通し
て論理シミュレータと通信し、入力エッジの全ての可能
な組合わせを論理シミュレータに印加してどの入力エッ
ジが出力において変化を引き起こすかを判定することに
より、回路の真理表及び入力刺激を自動的に求める。特
に、本発明による方法は、回路の入出力のリストから入
力空間における２進ベクトルの完全なセットを作成す
る。次に、論理シミュレータから戻る出力の状態を試験
してどの入出力間経路が存在するかを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路の論理機能を自動
的に判定するためのシステムに関するものであり、とり
わけ、未知の組み合わせ論理回路の真理値表を自動的に
判定したり、あるいは、未知の組み合わせ論理回路の出
力に出力遷移を生じさせる入力刺激を自動的に判定する
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特定の機能を実施するように集積回路の
設計を行う時、設計技師は、従来、その回路が所望の機
能を実施するのに必要な全ての素子及び相互接続につい
て明らかにした、企画の回路の概略図を描いてきた。概
略図からプロト・タイプの回路が組み立てられ、テスト
された。計算機援用設計（ＣＡＤ）システムが出現する
前は、回路のプロト・タイプは、ワイヤ・ラッピング等
のような技法を用いて実際に組み立てられた。そうし
て、この回路にさまざまな組み合わせの入力信号（入力
ベクトル）を加え、オシロスコープのような装置で該回
路の出力をチェックすることによって、結果得られたプ
ロト・タイプ回路のテストが実施された。回路設計のエ
ラーは、出力が所望のものでない場合に発見され、設計
の欠陥または不適切な接続は、回路の概略図及びプロト
・タイプの配線を慎重に検査して、手動で突き止めるの
が普通であった。設計の欠陥または不適切な接続が発見
されると、プロト・タイプの回路を組み立て直して、再
テストが行われた。この回路設計のプロセスは、極めて
時間のかかる、退屈なものであり、従って、設計技師
は、回路の概略図を所望の機能を実施する回路に変換す
るためのさまざまな方法を捜し求めてきた。

【０００３】計算機援用設計（ＣＡＤ）システムによっ
て、設計技師は、この回路設計プロセスに関して大いに
助けられてきた。ＣＡＤシステムによって、設計技師
は、コンピュータで回路概略図を作成し、回路基板上に
実現するための回路をレイアウトし、論理シミュレーシ
ョン技法を利用して回路のテストを行うことが可能にな
る。従って、論理シミュレータによって、設計技師は、
実際にプロト・タイプを組み立てなくても、企画の回路
設計をテストすることが可能になる。これは、設計技師
が、論理シミュレータに対する入力として、回路の素子
及びノードを指定し、また、そのノードで期待される特
定の入力についての信号を指定することによって行われ
る。この情報は、回路の概略図から直接決定され、入力
ファイルとして論理シミュレータに入力されるのが普通
である。論理シミュレータは、このデータを企画の回路
モデルで実行し、シミュレートされた回路の出力を発生
する。しかし、こうした論理シミュレータは、その回路
を特徴づける挙動モデルの利用ができない、従って、回
路の概略図から回路設計をテストするためのシミュレー
ション入力ベクトルを自動的に抽出することができない
という点で、限界がある。それどころか、設計技師は、
苦労してシミュレーション・モデルを設計して、実現
し、入力ベクトル・ファイルを生成しなければならなか
った。

【０００４】上述のタイプの論理シミュレータの例とし
ては、スイッチ・レベルの論理シミュレータがある。ス
イッチ・レベルの論理シミュレータには、論理シミュレ
ータが、双方向性スイッチによってモデル化された回路
の動作を完全にシミュレートできるようにする、ノード
評価アルゴリズムを含むことができる。従って、スイッ
チ・レベルの論理シミュレータは、回路設計の重要なツ
ールである。というのも、設計技師が、古典的な論理ゲ
ートの利用を中止し、動的な論理ゲートすなわちトラン
スファ論理ゲートの利用を開始する場合、必ず、スイッ
チ・レベルの論理シミュレータが必要になるからであ
る。これは、従来の論理シミュレータでは、非古典的な
トランジスタ接続間において生じる複雑な相互作用の全
てをモデル化できないためである。従って、本書の解説
は、スイッチ・レベルの論理シミュレータを含むシステ
ムをめざしたものである。

【０００５】回路モデルは、シミュレーションの実施が
可能になる前に、設計技師によって生成されなければな
らない。この意味するところは、回路設計のための全て
の素子、相互接続、及び、ノードをまとめて、論理シミ
ュレータに受け入れることの可能なフォーマットをなす
入力データ・ファイルに変換しなければならないという
ことである。一般に、入力データ・ファイルには、その
設計におけるどのトランジスタについても１つの項目を
有するファイルが含まれており（この場合、ノード番号
を利用してファイルを既述することができる）、また、
信号名のマッピングに対するノード番号を納めたファイ
ルも含まれている。このモデルは、入力ファイルを直接
論理シミュレータにロード可能な２進データ・ベースに
変換することによって生成される。換言すれば、論理シ
ミュレータは、入力データ・ファイルを読み取り、回路
モデルの連結性を表したメモリ・ベースのデータ構造に
フォーマット化する。このデータ構造は、ファイルとし
て論理シミュレータに記憶され、論理シミュレータ・デ
ータ・ベースと呼ばれる。

【０００６】回路モデル以外にも、入力刺激の入力ベク
トル・ファイルを生成して、回路モデルの動作をシミュ
レートできるようにする必要がある。入力ベクトル・フ
ァイルには、所望の入力刺激パターン及び論理シミュレ
ータ制御指令の全てを含む必要がある。入力ベクトル・
ファイルには、回路モデルの所望の挙動を予測する出力
肯定を含むことも可能である。入力ベクトル・ファイル
に出力肯定を含むことによって、１組の入力ベクトルが
回帰テストの働きをし、シミュレーション実行の後処理
を大幅に簡略化することが可能になる。

【０００７】論理シミュレータが実行されると、２つの
出力ファイルが生成されるのが普通である。第１のファ
イルは、シミュレータ・リスト・ファイルであり、第２
のファイルは、生データ・ファイルである。シミュレー
タ・リスト・ファイルは、一般に、シミュレータの生成
する状況メッセージ及び肯定の失敗をリストにしたＡＳ
ＣＩＩファイルである。一方、生データ・ファイルは、
一般に、シミュレーションの全時間ステップについて論
理シミュレーション・モデルの全てのノードに関するノ
ード遷移を含む、非ＡＳＣＩＩファイルである。生デー
タ・ファイルは、論理シミュレータ後処理プログラムに
よって、任意の時間期間に要求されるノードを表示する
ために用いられる。すなわち、後処理プログラムは、生
データ・ファイルをユーザが検分できる書式に翻訳す
る。ユーザは、どの信号及びどの時間ステップを表示す
るかについて制御可能であることが望ましい。

【０００８】さらに、論理シミュレータには、特定の時
点における全てのノードの値を納めたファイルを含むこ
とができる。このファイルは、シミュレーションを既知
の状態にリセットするために用いることが可能であり、
一般に、入力ベクトル・ファイルを開発して、シミュレ
ーションを通じて繰り返し復元することのできるリセッ
ト状態といった、回路モデルの状態を保管する場合に用
いられる。既知の時点に再開する能力によって、入力ベ
クトル・ファイルの開発プロセスが容易になる。

【０００９】ただし、シミュレートされた論理設計をテ
ストするための入力ベクトル・ファイルの開発は、極め
て、困難で、退屈なプロセスである。入力ベクトル・フ
ァイルは、設計技師が、手動で、真理値表に従って回路
を励起するのに必要な入力ベクトルを指定することによ
って、生成される。換言すれば、設計技師は、回路の真
理値表のうち特定のシミュレーションによってテストす
べき部分を指定しなければならないし、また、回路のキ
ャパシタンス、伝搬遅延等を考慮に入れて、シミュレー
ションが正確に行われるように、必要な入力ファイルを
作成しなければならなかった。このプロセスでは、設計
技師の側において試行錯誤を必要とし、設計技師は、各
入力刺激毎に適正なシミュレーション出力応答を想定す
る必要がある。これは、組み合わせ論理回路の論理が未
知の場合、実際上不可能である。

【００１０】

【発明の目的】本発明の目的は、シミュレートすべきデ
ジタル回路（または、未知の組み合わせによる論理回
路）の真理値表及び入力ベクトルを自動的に判定して、
ユーザが回路設計のテストまたは回路の真理値表の判定
のため、入力値を指定する必要がないようにすることで
ある。本発明の他の目的は、真理値表を自動的に判定
し、シミュレートされる回路を動作状態に励起する１組
のテスト・ベクトルを自動的に生成し、ユーザが入力を
指定しなくても済むようにするシステムを開発すること
である。

【００１１】

【発明の概要】先行技術における上述の問題は、本発明
に従って、ユーザが真理値表または遷移表を指定するこ
とを必要とせず、論理シミュレータでシミュレートされ
る組み合わせ論理回路の真理値表または遷移表を自動的
に判定するシステムを開発することによって克服され
た。これは、論理回路が未知の論理機能を有している場
合に特に有効であり、論理シミュレータと連絡をとり、
シミュレートされる論理回路を励起して動作状態にす
る、１組の入力ベクトル（入力刺激）を与えるシステム
を設けることによって実現する。すなわち、本発明で
は、回路の入力及び出力のリストから、入力空間に完全
な１組の２進ベクトルを生成し、これらを論理シミュレ
ータに送り、論理シミュレータから出力ベクトルの状態
を検査して、どの入力・出力経路が存在するかを判定す
る。このプロセスが自動的に実施されるので、本発明を
利用することによって、先行技術のＣＡＤシミュレーシ
ョン技法によってこれまで可能であったものに比べて、
より完全な結果を得ることが容易になる。従って、本発
明によって、集積回路の設計、テスト、及び、特性表示
が設計技師にとって大幅に容易になる。

【００１２】望ましい実施例の場合、本発明のシステム
は、下記のステップを実行することによって、論理シミ
ュレータを利用する回路の論理機能を自動的に判定す
る：回路に関する入出力ポートの情報を入力データとし
て受信するステップ、及び、回路の各入力ポートのそれ
ぞれについて、また、それぞれの入力ポート以外に、回
路の入力ポートの各入力論理パターンのそれぞれについ
て、（ａ）それぞれの入力論理値を入力ポートに加え、
入力論理値を含む入力論理パターンに関して回路の出力
ポートにおける論理値をシミュレートするステップと、
（ｂ）出力ポートにおける論理値のどれかが、入力ポー
トに加えられるさまざまな入力論理値に関するそれぞれ
のシミュレーション間において状態を変化させるか否か
を判定し、変化させる場合には、入力論理パターン、対
応する入力論理状態の遷移、及び、対応する出力論理状
態の遷移のうち少なくとも１つをメモリに保管するステ
ップと、を実施するステップ。また、本発明の方法に
は、さらに、論理シミュレータの出力から回路のそれぞ
れの各入力ポートとそれぞれの各出力ポートの間に入力
・出力経路が存在するか否かを判定するステップが含ま
れている。また、本発明の方法には、さらに、メモリに
記憶されている入力論理状態の遷移を区分的線形波形に
変換するステップと、回路の出力波形のシミュレーショ
ンのため、区分的線形波形をアナログ・シミュレータに
加え、これによって、回路の入力・出力間遅延の測定を
可能にするステップを含めることが望ましい。

【００１３】本発明の方法は、指定の入力に応答し、予
測される回路の出力をシミュレートする論理シミュレー
タ、できれば、スイッチレベルの論理シミュレータと、
回路に関する入出力ポートの情報を入力データとして提
供する手段と、遷移データ・メモリと、遷移表判定手段
から構成されるシステムによって実現する。本発明の遷
移表判定手段は、回路のそれぞれの各入力ポート毎に、
及び、それぞれの入力ポート以外に、回路の入力ポート
のそれぞれの各入力論理パターン毎に、出力ポートにお
ける論理値のどれかが、入力ポートに加えられるさまざ
まな入力論理値に関するそれぞれのシミュレーション間
において状態を変化させるか否かを判定し、変化させる
場合には、入力論理パターン、対応する入力論理状態の
遷移、及び、対応する出力論理状態の遷移のうち少なく
とも１つをメモリに保管する。望ましい実施例の場合、
遷移表判定手段には、回路のそれぞれの各入力ポート毎
に、及び、それぞれの入力ポート以外に、回路の入力ポ
ートのそれぞれの各入力論理パターン毎に、（ａ）入力
ポートの入力論理値を第１の論理レベルにセットし、入
力論理値を含む入力論理パターンに関して、回路の出力
部分における論理値をシミュレートするように論理シミ
ュレータに命令するステップと、（ｂ）入力ポートの入
力論理値を第２の論理レベルにセットし、入力論理値を
含む入力論理パターンに関して、回路の出力部分におけ
る論理値をシミュレートするように論理シミュレータに
命令するステップと、（ｃ）出力ポートにおける論理値
のどれかが、（ａ）と（ｂ）のステップのシミュレーシ
ョン間において状態を変化させるか否かを判定し、変化
させる場合には、入力論理値を含む入力論理パターン、
対応する入力論理状態の遷移、及び、対応する出力論理
状態の遷移を遷移データ・メモリに保管するステップ
と、（ｄ）入力ポートの入力論理値を第１の論理レベル
に戻し、入力論理値を含む入力論理パターンに関して、
回路の出力部分における論理値をシミュレートするよう
に論理シミュレータに命令するステップと、（ｅ）出力
ポートにおける論理値のどれかが、（ｂ）と（ｄ）のス
テップのシミュレーション間において状態を変化させる
か否かを判定し、変化させる場合には、入力論理値を含
む入力論理パターン、対応する入力論理状態の遷移、及
び、対応する出力論理状態の遷移を遷移データ・メモリ
に保管するステップとを実施するための処理手段が含ま
れる。

【００１４】こうしたシステムによれば、設計技師は、
どの入力ベクトルが回路モデルの出力を変化させるかを
別個に判定する必要はない。これは、自動的に行われる
ので、かなりの回路設計時間量を節約することが可能で
ある。

【００１５】

【実施例】本発明の現在のところ望ましい実施例に従っ
て、上述の及びその他の有益な特徴を提供するシステム
及び方法について、図１〜図４に関連して以下に述べる
ものとする。当該技術の熟練者には容易に明らかなよう
に、本書に示す解説は、例示を目的としたものでしかな
く、いかなる点においても、本発明の範囲を制限しよう
とするものではない。従って、本発明の範囲に関する全
ての問題は、付属の請求項を参照することによって解決
するのが望ましい。

【００１６】図１には、本発明に従って、スイッチ・レ
ベルの論理シミュレータによってテストされることにな
る組み合わせ論理回路の概略が示されている。図示のよ
うに、テストされる回路の回路論理１００は、複数の入
力Ｉ1 〜Ｉ3 と複数の出力Ｏ1 及びＯ2 を備えている。
もちろん、回路の所望の機能に従って、もっと多くの入
力及び出力を用いることも可能である。この回路の論理
シミュレータ・モデルは、既知の技法に従い、入力Ｉ1
〜Ｉ3 にさまざまな入力論理パターンを加えることによ
って、シミュレートされ、さらに、テストされる。こう
して、これらの入力パターンは、回路論理１００に対す
る外部環境を有効にシミュレートする。結果生じる出力
Ｏ1 及びＯ2 に加えて、回路論理１００内のノードにお
ける他の値も、論理シミュレータによって決定され、設
計技師は、論理シミュレータによって戻される値に基づ
いて、回路が適正に設計されたか否か、あるいは、再設
計が必要か否かの判定を行うことができる。

【００１７】図２に示すように、回路論理１００のモデ
ル化に備えて、回路論理１００に関するシミュレーショ
ン・モデル２００が、スイッチ・レベルの論理シミュレ
ータ２０２に入力される。回路論理１００をテストする
ための入力刺激が、ＵＮＩＸソケットのような通信イン
ターフェイスを介してスイッチ・レベルの論理シミュレ
ータ２０２に入力される。通信ソケットは、本件と同じ
日に、同じ譲受人によって提出された、参考までに本書
に組み込まれている、関連する米国特許出願第０７／６
８４，５３９号（ドケット番号１９０２９７）において
Ｃｒａｉｇ Ｈｅｉｋｅｓによって解説されているタイ
プが望ましい。通信ソケットは、本発明の技法に基づき
真理値表（ベクトル）生成器２０６によってファイル２
０４で得られる、入力ポートＩ［１、．．．、Ｎ］及び
出力ポートＯ［１、．．．、Ｍ］から決められた入力刺
激を加える。換言すれば、さらに詳細に後述するよう
に、回路論理１００の入出力ポートは、データ・ファイ
ル２０４として入力され、本発明の真理値表（ベクト
ル）生成器２０６は、ファイル２０４のデータから、回
路論理１００のそれぞれの入力について入力論理パター
ンと対応する入力論理状態遷移を自動的に判定し、スイ
ッチ・レベル論理シミュレータ２０２から回路論理１０
０の出力において対応する論理状態を受信する。すなわ
ち、スイッチ・レベルの論理シミュレータ２０２が、真
理値表生成器２０６からの入力刺激に応答し、その出力
において論理状態の遷移を発生する場合、これは、真理
値表生成器２０６によって検出され、遷移表に記録され
る。設計技師またはコンピュータは、遷移表から、どの
入力がどの出力を変化させるか、従って、どの入力が回
路経路を介して特定の出力ポートに接続されているかを
判定することができる。

【００１８】当該技術の熟練者には周知のように、シミ
ュレーション・モデル２００によって、回路論理１００
をトランジスタ・レベルで異なるノードとして表す回路
モデルが得られる。スイッチ・レベルの論理シミュレー
タ２０２は、このモデルから、回路論理１００を通る敏
感な経路を判定する。すなわち、スイッチ・レベルの論
理シミュレータ２０２は、どの入力が出力を変化させる
かを判定するため、シミュレーション・モデル２００に
特定の入力刺激を加え、その結果を真理値表生成器２０
６に対して出力する。

【００１９】明細書の背景の部分で述べたように、スイ
ッチ・レベルの論理シミュレータ２０２は、ノードを接
続する双方向性トランジスタによって、回路論理１００
の完全なモデル化を可能ならしめる。望ましい実施例の
場合、シミュレートされる回路論理１００の入力ノード
は、１対の配列された状態及び強度として表される。例
えば、ノードの状態は、０、１、Ｘのいずれかでよく
（かまわない）、一方、ノードの強度は、整数で表すこ
とができる。しかし、スイッチ・レベルの論理シミュレ
ータ２０２は、当該技術の熟練者にとって周知のところ
であるため、ここでは、特定のスイッチ・レベルの論理
シミュレータ２０２に関する説明は行わない。それどこ
ろか、当該技術の通常の技能者であれば明らかなよう
に、本発明の重要性は、ユーザが入力刺激を指定しなく
ても、あるいは、テストを受ける回路の回路論理を知ら
なかったとしても、スイッチ・レベルの論理シミュレー
タ２０２に関する入力刺激を自動的に判定できるという
点にある。入力刺激は、もちろん、異なる論理シミュレ
ータに対する入力については別様にフォーマット化され
る。換言すれば、本書に解説の技法の重要性は、シミュ
レートされる回路論理１００を励起して、動作状態にす
るテスト・ベクトルが、時間を浪費するユーザの介入が
なくても、自動的に計算できるという点にある。次に、
本発明のこの態様について、図３及び図４に関連してさ
らに詳述する。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、共に、
本発明の技法に従って、スイッチ・レベルの論理シミュ
レータ２０２に関する入力刺激を計算するための流れ図
を示したものである。こうしたフロー・チャートは、内
部メモリを持たない既知または未知の組み合わせ論理回
路１００の論理状態を判定するのに利用するのが望まし
いが、当該技術の熟練者には、明らかなように、修正を
加えれば、内部メモリを備えた回路に対して本発明の技
法を適用することも可能である。本発明によれば、設計
技師が、複数の入力を備えた組み合わせ論理回路の場合
には極めて退屈な、可能性のある全ての入力論理状態に
対する処理を行わなうことを必要とせずに、回路論理１
００の真理値表と遷移表の両方または一方を自動的に判
定することが可能である。代わりに、本発明では、入力
空間を徹底的に探索して、どの組み合わせの入力によっ
て出力に変化が生じるかを確かめることによって、全て
の入力状態がチェックされる。こうした包括的な技法
は、これまで、先行技術では不可能であった。

【００２０】従って、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す
プロセスによって、設計技師は、手動でどの入力が出力
を変化させるかを確かめなくても、論理シミュレータに
命令を与えるだけで、論理シミュレータ・モデルにおけ
る回路の概略図から入力ブロックの特性を明らかにする
ことが可能になる。次に、結果生じる遷移データを利用
して、回路論理１００にテストを施し、回路が適正に設
計されているか否かの判定を行うこともできるし、ある
いは、その逆に、入力刺激を利用して、未知の回路の論
理機能の判定に役立てることも可能である。図３（ａ）
及び図３（ｂ）のプロセスを利用して、回路論理１００
の特性を明らかにするのに用いられる経路を識別し、そ
の入力から出力までの遅延を判定することも可能であ
る。例えば、後述の技法に従って、励起ベクトルを生成
し、関連する各パラメータ値毎にシミュレーションを実
行して、入力・出力間における遅延を測定することもで
きる。抽出された遅延データは、当該技術の熟練者には
周知の技法に従って、所望の式に組み込むことができ
る。

【００２１】図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、
ベクトル生成器２０６は、ステップ３００で開始して、
ステップ３０２で入力データ・ファイル２０４から入力
ノードＩ［１、．．．Ｎ］及び出力ノードＯ
［１、．．．Ｍ］を読み取ることによって、スイッチ・
レベルの論理シミュレータ２０２に対する入力刺激を計
算する。また、必要に応じて、ファイル２０４からシミ
ュレートされる回路の電源データを読み取ることも可能
である（例えば、入力ファイル２０４は、ＶDDが５Ｖで
あると指定することができる）。次に、既知の技法に従
って、ベクトル生成器２０６とスイッチ・レベルの論理
シミュレータ２０２の間で通信ソケットの接続が開く。
次に、論理シミュレータ２０２の初期設定が行われ、シ
ミュレートされる回路の電源がセット・アップされる
（ステップ３０４）。

【００２２】さらに、プロセスは、各入力ｉ毎にループ
に入って、出力に遷移を生じさせる入力パターンを判定
する。従って、入力カウンタｉは、第１の入力Ｉ［ｉ］
に関して１に等しくなるようにセットされる（ステップ
３０６）。次に、ステップ３０８において、回路論理１
００の残りの入力（Ｉ［ｉ］以外の）に関する第１のパ
ターンに対応する値「ｐ」が入力される。次に、第１の
入力に関する生成値が、ステップ３１０において低い論
理状態（「０」）に等しくなるようにセットされ、第１
のパターンｐと共に論理シミュレータ２０２に送られ
る。論理シミュレータは、次に、対応するノード及び出
力値のシミュレーションに進み、これらの値は、通信ソ
ケットを介してベクトル生成器２０６に戻され、記憶さ
れる（ステップ３１２）。次に、ステップ３１４におい
て、入力値が高い論理状態（「１」）に変化し、再び、
第１のパターンｐと共に論理シミュレータ２０２に送ら
れる。論理シミュレータ２０２は、再び、該入力に関し
て対応するノード値及び出力をシミュレートし、通信ソ
ケットを介して、対応する値をベクトル生成器２０６に
戻す。これらの値は、次に、記憶される（ステップ３１
６）。さらに、ステップ３１８において、ステップ３１
２及び３１６で論理シミュレータ２０２から戻された出
力値が、異なる値であるか否かが、従って、現在の入力
Ｉ［ｉ］の立ち上がり区間で出力に変化があったか否か
が判定される。ステップ３１８において出力値に変化が
検出されると、ステップ３２０において、現在の入出力
値及び入出力遷移値がメモリに書き込まれる。検出され
なければ、制御は、直接、ステップ３２２に進み、現在
の入力Ｉ［ｉ］に関する入力状態が低い論理レベル
（「０」）に戻される。Ｉ［ｉ］及びｐを含む入力値
が、再び、シミュレータのため論理シミュレータ２０２
に送られる。前と同様、論理シミュレータ２０２の出力
は、通信ソケットを介してベクトル生成器に戻され、記
憶される（ステップ３２４）。次に、ステップ３２６に
おいて、ステップ３１６及び３２４で戻された出力値
が、異なる値であるか否かが、従って、現在の入力値Ｉ
［ｉ］の立ち下がり区間で少なくとも出力値の１つに変
化があったか否かが判定される。こうした変化が検出さ
れると、ステップ３２８において、現在の入出力値及び
入出力遷移値がメモリに書き込まれる。検出されなけれ
ば、制御は、直接、ステップ３３０に進み、現在の入力
パターンｐが最後のパターンであるか否かの判定が行わ
れる。入力パターンｐが最後のパターンでなければ、ス
テップ３３２において、ｐは、次のパターンに等しくな
るようにセットされ、ステップ３１０〜３３０が繰り返
される。このプロセスは、２N ー1の入力パターンｐのそ
れぞれのついて繰り返されるが、ここで、Ｎは、回路論
理１００の入力部分の総数である。ただし、ステップ３
３０において、現在の入力パターンｐが特定の入力ｉに
関する最後のパターンである場合、ステップ３３４にお
いて、入力ｉは、次の入力（ｉ＋１）にインクリメント
される。次に、ステップ３３６において、前に処理され
た入力ｉが最後の入力であったか否かが判定され、最後
の入力であれば、ステップ３３８において、論理シミュ
レータ２０２に対するソケット接続が閉じ、ステップ３
４０において、処理が終了する。最後の入力でなけれ
ば、回路論理１００に対する残りの各入力ｉについて、
ステップ３０８〜３３４が繰り返される。

【００２３】次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）における
ベクトル生成器２０６の動作の例について、図４に関連
して解説する。図４には、図３（ａ）及び図３（ｂ）の
プロセスが、２つの出力Ｏ［１：２］を備えた、３入力
［１：３］の相補形出力ＮＡＮＤゲートに適用された場
合に生じる入出力値が示されている（真理値表）。図４
に示すように、入力ｉ（列１）は、テストを受ける現在
の入力に相当し（ｉ＝１、２、または、３）、一方、ｐ
（列２）は、他の入力に関して可能性のあるさまざまな
論理パターンに相当する（３入力論理回路の場合、ｐ
は、入力ｉ毎に２3ー1 ＝４の組み合わせを有している。
図４の列３に示すように、Ｉ［ｉ］は、図示のように、
各入力パターンｐ毎に低から高へ、さらに、低へと変化
する、現在の入力ｉ及びパターンｐに対する論理レベル
（０または１）に相当する。図４の列４には、３入力
（ｐ及びＩ［ｉ］）について結果生じる入力パターンが
示されており、列５には、対応する２つの出力値Ｏ
［１：２］が示されている。図４の例でテストを受ける
回路は、３入力の相補形出力ＮＡＮＤゲートであるの
で、２つの出力値は、３つの入力値のうち２つが高で、
もう１つの状態が変化する場合に限って、状態を変化さ
せる。従って、図４の最も右側の列（列６）に示すよう
に、出力値における立ち上がり区間「＾」または立ち下
がり区間「ｖ］の生じるのは、入力の１つが、状態を変
化させるが、他の２つの入力の値は、高という場合に限
られる。相補形出力ＮＡＮＤゲートについては、以上の
ことが予測される。従って、他の入力組み合わせは、無
視して、回路論理１００をテストするための遷移表とし
て、入力組み合わせ［Ｘ１１］、［１Ｘ１］、及び、
［１１Ｘ］（ここで、Ｘは、０から１、または、１から
０への遷移である）だけしか入力する必要がないように
することが可能である。論理シミュレータ２０２は、こ
れらの入力刺激から論理回路が適正に設計されているか
否かを判定することが可能になる、すなわち、ユーザの
入力がなくても、未知の回路の真理値表及び遷移表を自
動的に判定することができる。

【００２４】もちろん、当該技術の熟練者には明らかな
ように、入力論理遷移は、望ましい実施例に示す「０−
１−０」ではなく「１−０−１」とすることも可能であ
る。さらに、当該技術の熟練者には明らかなように、回
路設計がさらに複雑になれば、遷移表及び真理値表がさ
らに複雑になる。ただし、当該技術の熟練者には、やは
り、明らかなように、回路の設計が複雑になればなるだ
け、本発明によって設計技師が助けられる度合いも増す
ことになる。

【００２５】上記の技法には、アクティビティの高い遷
移測定を含むことも可能であり、これによって、全ての
入力が０にセットされ、論理シミュレータ２０２が進め
られた後、全ての入力が１にセットされ、論理シミュレ
ータ２０２が再び進められる。こうしたシミュレーショ
ン時に出力信号に変化が生じると、入力値及び出力遷移
値を保管して、高電力使用遷移であることを示すことが
できる。次に、全ての入力を０に変更し、再びシミュレ
ーションを実施して、出力に変化を生じたか否かを判定
することができる。

【００２６】本発明による回路設計プロセスは、下記ス
テップに簡略化することができる。既知の技法に従っ
て、回路論理１００に関する回路概略図が作成され、集
積回路のレイアウトが行われる。次に、回路抽出プロセ
スが実施され、回路設計及び決められた相互接続に従っ
て、トランジスタの位置決めが行われる。ノード情報を
納めた出力ファイルが生成される。このファイルは、適
正にフォーマット化され、シミュレーション・モデル２
００として論理シミュレータ２０２に入力される。次
に、本発明の技法に従って、可能性のある各入力組み合
わせ毎に、入力刺激（入力ベクトル）が加えられ、論理
シミュレータ２０２が進められ、入力をシミュレートさ
れる回路の出力へ伝搬することが可能になる。シミュレ
ートされる回路の出力が整定されると、所定のノードの
値及び回路論理１００の出力状態が判定される。出力遷
移を生じさせる入力遷移が、記録される。次に、結果生
じる入力遷移ベクトルを利用し、既知のＣＡＤシミュレ
ーション技法に従って、回路論理１００の設計をテスト
することができる。

【００２７】当該技術の熟練者には明らかなように、本
発明の技法では、各入力毎に、全ての入力組み合わせに
ついて、低−高−低の遷移か、あるいは、高−低−高の
遷移かを確かめるため、３Ｎ・２N ー1のシミュレーショ
ン・ステップが必要になる。従って、本発明の技法で
は、入力空間において全ての状態を徹底的に探索し、ど
の入力によって出力が変化するかを判定することが可能
である。当該技術の技術者には明らかなように、本書に
解説の本発明の実施例が有効なのは、単一の入力によっ
て、１つ以上の出力に変化が生じる場合に限られる。し
かしながら、当該技術の熟練者には、さらに、明らかな
ように、本発明は、複数の入力によって、１つ以上の出
力に変化が生じる状況を取り扱うように拡張することも
可能である。

【００２８】また、当該技術の技術者には明らかなよう
に、本発明の技法に従って確定される入出力ベクトルを
区分的線形波形に変換し、アナログ・シミュレータに加
えて、回路論理１００の出力波形をシミュレートするこ
とも可能である。例えば、アナログ・シミュレータは、
トランジスタのサイズ、キャパシタンス、及び、連結性
情報を利用して、回路論理１００のトランジスタをモデ
ル化し、出力波形から、回路論理１００によって生じる
遅延を確認することも可能である。

【００２９】以上で、本発明の典型的な実施例に関する
説明を終えるが、当該技術の熟練者には容易に明らかに
なるように、本発明の新規の教示及び利点を余り逸脱す
ることなく、典型的な実施例に多くの修正を追加するこ
とが可能である。例えば、本発明と回路の概略図から自
動的に抽出されるシミュレーション・モデルを組み合わ
せることによって、ユーザが介在しなくても、シミュレ
ーションを完全に進めることができるようにすることも
可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、ユーザが回路設計のテストまたは回路の真理
値表の判定のため、入力値を指定することが不必要とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の技法によるシミュレーションによって
その論理がテストされる、３入力および２出力を有する
サンプル回路を示す図である。

【図２】本発明の技法に従って回路の論理機能を判定す
るシステムを概略的に示す図である。

【図３】図２の実施例における入力ベクトル生成器２０
６の流れ図である。

【図４】３入力相補形出力ＮＡＮＤゲートを特性化する
場合の、本発明のシステムにより自動的に生成される真
理値表および遷移表の例を示す図である。

【符号の説明】

２００：シミュレーション・モデル ２０２：スイッチ・レベルの論理シミュレータ ２０６：真理値表（ベクトル）生成器

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【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の技法によるシミュレーションによって
その論理がテストされる、３入力および２出力を有する
サンプル回路を示す図である。

【図２】本発明の技法に従って回路の論理機能を判定す
るシステムを概略的に示す図である。

【図３Ａ】図２の実施例における入力ベクトル生成器２
０６の流れ図である。

【図３Ｂ】図２の実施例における入力ベクトル生成器２
０６の流れ図である。

【図４】３入力相補形出力ＮＡＮＤゲートを特性化する
場合の、本発明のシステムにより自動的に生成される真
理値表および遷移表の例を示す図である。

【符号の説明】 ２００：シミュレーション・モデル ２０２：スイッチ・レベルの論理シミュレータ ２０６：真理値表（ベクトル）生成器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回路の入力（Ｉ）および出力（Ｏ）ポート
   情報を入力データとして受信する段階と、 前記回路の各入力ポート（Ｉ）のそれぞれについて、ま
   た、前記それぞれの入力ポート（Ｉ）のほか前記回路の
   入力ポート（Ｉ）の各入力論理パターン（Ｐ）のそれぞ
   れについて、 ａそれぞれの入力論理値を前記入力ポート（Ｉ）に加
   え、前記入力論理値を含む入力論理パターン（Ｐ）に関
   して前記回路の出力ポート（Ｏ）における論理値をシミ
   ュレートする段階と、 ｂ前記出力ポート（Ｏ）における論理値のどれかが、前
   記入力ポート（Ｉ）に加えられるさまざまな入力論理値
   に関するそれぞれのシミュレーション間において状態を
   変化させるか否かを判定し、変化させる場合には、前記
   入力論理パターン（Ｐ）、対応する入力論理状態の遷
   移、及び、対応する出力論理状態の遷移のうち少なくと
   も１つをメモリに保管する段階と、 を備えて成る、論理シミュレータを用いた回路の論理機
   能の判定方法。