JPH05314208A - 真理値表入力支援システム、及び論理ｃａｄシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、真理値表入力の簡略化を図
り、しかもそのように簡略化された場合の真理値表展開
処理を、より少ないメモリ使用量で実行することにあ
る。 【構成】 設計者によって定義された論理値の補空間を
表現するために、記号＞，＃を用いることによって、上
記補空間を表記可能とする手段を設け、真理値表入力の
工数を削減する。また、そのように所定の記号を使用し
て、真理値表入力が簡略化された場合の論理矛盾判別手
段を設け、論理値空間の２分割を繰返し、定義した論理
値を除くことによって、補空間の論理値を取出し、それ
により展開処理でのメモリ使用量を大幅に低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真理値表入力の簡略化
により真理値表入力を支援する真理値表入力支援システ
ム、及びそのような真理値表入力支援システムを含む論
理ＣＡＤシステムに関し、例えば半導体集積回路におけ
る制御論理の自動設計に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】論理ＣＡＤ（コンピュータ・エイデッド
・デザイン）システムや、エンジニアリングワークステ
ーションなどを利用して半導体集積回路の詳細論理を設
計する手法には構造化技術さらには階層化技術を採用す
ることができる。構造化技術とは、機能ブロックのよう
な一定の規模や機能をもった単位集合を組合せて半導体
集積回路の論理設計を進めていく技術である。階層化技
術は、構造化技術を前提に、半導体集積回路をチップレ
ベル、ブロックレベル、サブブロックレベル、セルレベ
ルへと階層化して論理設計を行う手法である。このよう
な論理設計の手法は、複数の機能ブロックに対する並列
設計や、設計資産の繰返し利用を可能にしようとするも
のであり、かかる構造化技術や階層化技術による論理設
計においては、論理生成の単位とされる機能ブロック毎
に真理値表や論理式又は状態遷移記述などの機能記述が
与えられ、これに従ってそれぞれの機能ブロックがゲー
トレベルもしくはネットリストレベルの論理回路として
生成される。このとき機能ブロック内部では、ファンイ
ン数やファンアウト数などの設計ルールが満足されるよ
うにセル割り当てが行われる。

【０００３】尚、ＣＡＤシステムのような論理回路自動
設計システムについて記載された文献の例としては、１
９８８年５月３０日に日経ＢＰ社より発行された「日経
エレクトロニクス」Ｐ１８５〜Ｐ１９３がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】論理ＣＡＤシステム等
への真理値表入力について本発明者が検討したところ、
設計者による論理回路設計情報はドキュメントとされ、
このドキュメントにおいては、当該設計者が意図する論
理値についてのみ記述され、いかなる値をとっても良い
場合の論理の組合わせについては省略されるのが一般的
であるが、そのような論理回路情報を論理ＣＡＤシステ
ム等に入力する場合には、論理の組合わせについての省
略は不可能とされ、当該論理回路がとり得る全ての論理
について０，１，及び不定を示す記号で入力する必要が
あるために、面倒な入力作業を余儀なくされる。

【０００５】本発明の目的は、真理値表入力の簡略化を
図ることができ、しかもそのように簡略化された場合の
真理値表展開処理を、より少ないメモリ使用量で実行す
ることができる真理値表入力支援システム、及びそのよ
うなシステムを含む論理ＣＡＤシステムを提供すること
にある。

【０００６】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【０００８】すなわち、定義された論理値と、その補空
間を示すものとして予め定められた記号情報とを含む真
理値表が入力されるとき、上記記号情報を、上記定義さ
れた論理値以外の組合わせを示すものとして認識するた
めの第１認識手段と、上記真理値表における入力文字列
同士の比較と当該真理値表における出力文字列同士の比
較により当該真理値表に含まれる論理矛盾を判別する判
別手段とを含み、さらに、この判別手段に、上記論理値
空間の２分割を繰返すとともに、定義された論理値を除
き、補空間の論理値を取出すことにより、真理値表を展
開する手段を含めて、真理値表入力支援システムを形成
するものであり、また、そのようなシステムを含んで、
論理ＣＡＤシステムを構成するものである。

【０００９】

【作用】上記した手段によれば、上記第１認識手段は、
論理の補空間を表記するものとして予め定められた記号
情報の入力を、定義された論理値以外の組合わせを示す
ものとして認識し、このことが、真理値表入力の簡略化
を達成する。また、上記論理値空間の２分割を繰返すと
ともに、定義された論理値を除き、補空間の論理値を取
出すことにより真理値表展開を行うことは、上記のよう
に簡略化された真理値表の展開を、より少ないメモリ使
用量で実現する。

【００１０】

【実施例】図２には、本発明の一実施例である論理ＣＡ
Ｄシステムの機能ブロックが示される。

【００１１】図２に示される論理ＣＡＤシステムは、特
に制限されないが、半導体集積回路における制御論理の
自動設計に適用されるもので、オペレータ２１によって
入力された真理値表などの論理機能情報のシミュレート
を可能とする論理シミュレータとしての機能と、論理生
成のための処理を行う論理生成システムとしての機能と
を含む。論理シミュレータのシミュレート結果は、ＣＲ
Ｔディスプレイ２３などに表示され、また、論理生成結
果は詳細論理ファイルとしてレイアウトＤＡに供され
る。

【００１２】図３には上記論理ＣＡＤシステムのハード
ウェアが示される。この論理ＣＡＤシステムは、特に制
限されないが、プロセッサ３２、メインメモリ３３、磁
気ディスク装置のような補助記憶装置３４、キーボード
やマウスなどの入力装置３５、そしてＣＲＴディスプレ
イなどの表示装置３６等がそれぞれバス３７に結合され
て構成される。入力装置３５は論理式や真理値表あるい
は状態遷移記述などといった論理機能記述情報などを入
力するのに利用される。表示装置３６は入力装置３５か
ら入力された論理機能記述情報を表示したり、生成され
た論理回路を表示したりするが、特に、グラフィック表
示画面とキャラクタ表示画面とを重ね合わせて表示する
マルチウインドウ機能を有する。補助記憶装置３４に
は、ナンドゲートやノアゲートなどの各種基本ゲートの
外に復合ゲートや３ステートインバータなどの論理セル
がライブラリとして保有されている。メインメモリ３３
はプロセッサ３２のワーク領域並びに動作プログラム格
納領域などとして利用される。プロセッサ３２は、シス
テム全体の制御を司ると共に、指定された動作プログラ
ムに従って、論理シミュレーションや、入力装置３５か
ら供給された各種機能記述情報に応ずる論理回路を生成
するためのデータ処理を行う。

【００１３】図１には上記論理ＣＡＤシステムにおける
論理情報入力系のシステム構成が示される。

【００１４】同図に示されるように論理シミュレータに
おける入力系１２は、真理値表などの論理機能記述情報
１１に基づいてインタフェーステーブルを作成するため
のインタフェーステーブル作成手段１２Ａを含み、作成
されたインタフェーステーブルはシミュレーションモデ
ル作成処理に供される。また、論理生成システムにおけ
る入力系１３も同様に、真理値表などの論理機能記述情
報に基づいてインタフェーステーブルを作成するための
インタフェーステーブル作成手段１３Ａを含み、作成さ
れたインタフェーステーブルは論理生成処理に供され
る。上記インタフェーステーブル作成手段１２Ａ，１３
Ａは、特に制限されないが、定義された論理値と、その
補空間を示すものとして予め定められた記号情報とを含
む真理値表が入力される場合に上記記号情報を、上記定
義された論理値以外の組合わせを示すものとして認識す
るための第１認識手段と、セレクタ論理における入出力
関係を示すものとして予め定められた記号情報の入力に
より、セレクタ論理の認識を可能とする第２認識手段
と、真理値表における入力文字列同士の比較と当該真理
値表における出力文字列同士の比較により当該真理値表
に含まれる論理矛盾を判別する判別手段とを含む。特
に、この判別手段には、後に詳述するように、論理矛盾
判別における真理値表展開を、より少ないメモリ使用量
で実行する展開処理手段が含まれる。

【００１５】尚、上記インタフェーステーブル作成手段
１２Ａ，１３Ａでは、必要に応じてコンパイルリストの
作成が可能とされる。

【００１６】上記第１認識手段は以下のような記号情報
の認識を可能とする。

【００１７】例えば図４に示される真理値表において、
入力Ａ，Ｂ，Ｃの論理値１，０，１と、そのときの出力
Ｄ＝１は設計者によって定義された論理値であり、それ
に対して入力Ａ，Ｂの１，０以外の組合わせ、すなわ
ち、（０，０）、（１，１）、（０，１）は補空間とさ
れ、設計者によって定義されない論理とされる。そのよ
うな補空間は、所定の記号によってその論理値入力が簡
略化される。

【００１８】図５には上記簡略化記号を含む真理値表が
示される。

【００１９】図５に示されるように、設計者によって定
義された論理値の補空間を表現するために、記号＞，＃
が用いられる。記号＞は、設計者によって定義された論
理値の存在する行を示し、記号＃は、補空間の列を示
す。この２種類の記号＞，＃によって、上記補空間が特
定される。この場合の補空間は（０，０）、（１，
１）、（０，１）を示すものであるから、それを上記２
種類の記号で表記できることは、真理値表入力の工数を
大幅に削減する。

【００２０】上記第２認識手段は以下のような記号情報
の認識を可能とする。

【００２１】図７にはセレクタ論理の一例が示される。

【００２２】セレクト信号Ｓが０のとき、入力Ａと出力
Ｄとが結合され、入力Ｂと出力Ｃとが結合される。ま
た、セレクト信号Ｓが１のとき、入力Ａと出力Ｃとが結
合され、入力Ｂと出力Ｄとが結合される。そのようなセ
レクタ論理は、特に制限されないが、記号Ｓ１，Ｓ２を
用いることによって図８に示されるように表現される。
図８に従えば、セレクト信号Ｓが０のとき、入力Ａと出
力Ｄとが共にＳ１とされることによってそれらの論理が
互いに等しいことが第２認識手段によって認識可能とさ
れ、入力Ｂと出力Ｃとが共にＳ２とされることによって
それらの論理が互に等しいことが第２認識手段によって
認識可能とされる。同様に、セレクト信号Ｓが１のと
き、入力Ａと出力Ｃとが共にＳ１とされることによって
それらの論理が互いに等しいことが第２認識手段によっ
て認識可能とされ、入力Ｂと出力Ｄとが共にＳ２とされ
ることによってそれらの論理が互に等しいことが第２認
識手段によって認識可能とされる。従来方式に従えば、
セレクタ論理の真理値表を入力する場合にも入力論理の
全てのパターンについて入力しなければならず、それに
対して、上記のようにＳ１，Ｓ２を用いることにより簡
略化されたものが本実施例システムにおいて認識可能と
されることによって、真理値表入力工数が大幅に削減可
能とされる。

【００２３】次に、入力された真理値表に含まれる矛盾
論理の判別について詳述する。

【００２４】入力された真理値表に含まれる矛盾論理の
判別は、真理値表における入力文字列同士の比較と、当
該真理値表における出力文字列同士の比較により可能と
される。例えば、図９に示されるような真理値表におい
て、入力Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の文字列同士が比較されるこ
とにより、文字列１，０，１が重複されるのが検出され
た場合、今度は当該入力文字列に対応する出力文字列同
士が比較され、その比較において一致すると判断された
場合には論理の矛盾はないものとされるが、出力文字列
同士が不一致であると判断された場合には、論理に矛盾
を含むものと判断される。そしてそのような判断に基づ
いてＣＲＴディスプレイなどにエラーメッセージが表示
される。

【００２５】上記のように所定の記号が使用されること
により真理値表入力の簡略化が図られた場合には、その
ような真理値表入力は図１０に示されるようになるか
ら、それに矛盾が含まれていた場合でも、そのままでは
矛盾判別が不可能とされる。そこで、上記のように所定
の記号が使用されることにより真理値表入力の簡略化さ
れた場合には、そのような記号を含む真理値表を、図１
１に示されるように展開することにより、上記のような
文字列同士の比較を可能とし、それによって論理矛盾の
判別を可能としている。

【００２６】次に、図１２乃至図１６を参照しながら、
上記のように所定の記号が使用されることにより真理値
表入力の簡略化された場合の真理値表展開の具体例につ
いて説明する。

【００２７】図１２には、＠（不定値＝０又は１を示
す）を使用し、＃で記述した行の展開の流れが示され
る。

【００２８】この展開は、論理値空間を２分割してゆ
き、削除する論理値を含まない論理値空間を展開後の論
理値テーブルに格納することによって行われる。

【００２９】先ず、全空間を＠で表す（ステップ１２
１）。全空間は＠＠＠であり、１，０，１を含む。これ
を直交座標では、図１３に示されるように表現される。
ここで、１，０，１は削除される論理値である。

【００３０】次に、１列目で論理値空間を２分割する
（ステップ１２２）。その状態が図１４に示される。こ
の２分割により、論理値空間０，＠，＠と、１，＠，＠
が得られる。ここで、論理値空間１，＠，＠には、削除
すべき論理値１，０，１が含まれるので、論理値空間
０，＠，＠が、論理値テーブルに格納される。

【００３１】さらに、上記１，＠，＠の２列目で論理値
空間を２分割する（ステップ１２３）。その状態が図１
５に示される。それにより、論理値空間１，０，＠と、
１，１，＠が得られる。このとき、論理値空間１，０，
＠には、削除すべき論理値１，０，１が含まれるので、
論理値空間１，１，＠を展開後の論理値テーブルに格納
する。この状態で、論理値テーブルには、 ０，＠，＠ １，１，＠ が格納されている。

【００３２】次に、上記１，０，＠の３列目で論理値空
間を２分割する（ステップ１２４）。その状態が図１６
に示される。それにより、論理値空間１，０，０と、
１，０，１が得られる。ここで、１，０，１は、削除す
べき論理空間であるので、論理空間１，０，０が展開後
の論理値テーブルに格納される。それにより、展開が終
了され、この状態で、論理値テーブルには、 ０，＠，＠ １，１，＠ １，０，０ が格納され、これが、展開後の論理値となる。

【００３３】ここで、上記のように所定の記号が使用さ
れることにより真理値表入力の簡略化された場合に、そ
のような記号を含む真理値表を全て０，１に単純に展開
すると、そのような展開に必要なメモリ量が膨大とな
り、上記のように真理値表の簡略化方式を採用したＣＡ
Ｄプログラム実行の際、不都合となる虞がある。しかし
ながら、上記のように、全論理値から始め、論理値空間
の２分割を繰返し、定義した論理値を除くことによっ
て、補空間の論理値を取出すことにより、全ての補空間
の論理値は、必ず２分割を繰返した論理値空間のどれか
に入ることになり、漏れなく取出すことができる。その
ような展開によれば、全て０，１に単純に展開する方式
に比して、メモリ使用量を約１／５に低減することがで
きる。

【００３４】上記実施例によれば以下の作用効果が得ら
れる。

【００３５】（１）図５に示されるように、設計者によ
って定義された論理値の補空間を表現するために、記号
＞，＃が用いられ、この２種類の記号＞，＃によって、
上記補空間が表記可能とされることにより、真理値表入
力の工数を大幅に削減することができる。

【００３６】（２）従来方式に従えばセレクタ論理の真
理値表を入力する場合にも入力論理の全てのパターンに
ついて入力しなければならないのに対して、Ｓ１，Ｓ２
を用いることにより簡略化されたものが本実施例システ
ムにおいて認識可能とされるので、真理値表入力工数が
大幅に削減可能とされる。

【００３７】（３）所定の記号が使用されることにより
真理値表入力の簡略化された場合には、そのような記号
を含む真理値表を、図１１に示されるように展開するこ
とにより、上記のような文字列同士の比較を行い、それ
によって論理矛盾の判別が可能とされる。

【００３８】（４）所定の記号が使用されることにより
真理値表入力が簡略化された場合に、そのような記号を
含む真理値表を全て０，１に単純に展開すると、そのよ
うな展開に必要なメモリ量が膨大となるのに対して、全
論理値から始め、論理値空間の２分割を繰返し、定義し
た論理値を除くことによって、補空間の論理値を取出す
ことにより、全ての補空間の論理値は、必ず２分割を繰
返した論理値空間のどれかに入ることになるから、補空
間の論理値を漏れなく取出すことができ、しかも、その
ような展開によれば、全て０，１に単純に展開する場合
に比して、展開処理でのメモリ使用量を大幅に低減する
ことができる。

【００３９】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。

【００４０】例えば、上記実施例では、設計者によって
定義された論理値の補空間を特定すために、記号＞，＃
を用いたが、それに限定されるものではなく、入力装置
３５のキーボード等から入力可能な適宜の記号を用いる
ことができる。例えば図６において６１で示されるよう
に、縦バーと横バーとを利用して、設計者によって定義
された論理値の存在する行を示すようにしても良い。

【００４１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である論理Ｃ
ＡＤシステムに適用した場合について説明したが、本発
明はそれに限定されるものではなく、例えば、専用化さ
れた論理回路生成システムや、エンジニアリングワーク
ステーションなどにも広く適用することができる。

【００４２】本発明は、少なくとも真理値表入力を条件
とするものに適用できる。

【００４３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【００４４】すなわち、論理の補空間を表記するものと
して予め定められた記号情報の入力が、定義された論理
値以外の組合わせを示すものとして認識されるので、そ
のような記号入力を利用することにより、真理値表入力
の簡略化、及び入力作業時間を短縮することができ、ま
た、論理値空間の２分割を繰返して、定義した論理値を
除き、補空間の論理値を取出すことにより、上記記号を
含む真理値表を展開して論理矛盾の判別を行う場合の展
開処理でのメモリ使用量を大幅に低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る論理ＣＡＤシステムに
おける論理情報入力系のシステム構成ブロック図であ
る。

【図２】上記論理ＣＡＤシステムの全体的な機能ブロッ
ク図である。

【図３】上記論理ＣＡＤシステムのハードウェア構成ブ
ロック図である。

【図４】補空間を含む真理値表の説明図である。

【図５】入力簡略化が図られた真理値表の説明図であ
る。

【図６】入力簡略化のための別の表記例の説明図であ
る。

【図７】セレクタ論理の説明図である。

【図８】簡略化されたセレクタ論理の真理値表の説明図
である。

【図９】論理矛盾が含まれる真理値表の説明図である。

【図１０】簡略化された真理値表において論理矛盾を含
む場合の説明図である。

【図１１】簡略化された真理値表の展開後の状態の説明
図である。

【図１２】簡略化された真理値表の展開処理の流れが示
されるフローチャートである。

【図１３】簡略化された真理値表の展開処理過程におけ
るステップ１２１の説明図である。

【図１４】簡略化された真理値表の展開処理過程におけ
るステップ１２２の説明図である。

【図１５】簡略化された真理値表の展開処理過程におけ
るステップ１２３の説明図である。

【図１６】簡略化された真理値表の展開処理過程におけ
るステップ１２４の説明図である。

【符号の説明】

１２ 論理シミュレータにおける入力系 １２Ａ インタフェーステーブル作成手段 １３ 論理生成システムにおける入力系 １３Ａ インタフェーステーブル作成手段 ２１ オペレータ ２２ 論理ＣＡＤシステム ２３ ＣＲＴディスプレイ ３２ プロセッサ ３３ メインメモリ ３４ 補助記憶装置 ３５ 入力装置 ３６ 表示装置 ３７ バス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定義された論理値と、その補空間を示す
   ものとして予め定められた記号情報とを含む真理値表が
   入力されるとき、上記記号情報を、上記定義された論理
   値以外の組合わせを示すものとして認識するための第１
   認識手段と、上記真理値表における入力文字列同士の比
   較と当該真理値表における出力文字列同士の比較により
   当該真理値表に含まれる論理矛盾を判別する判別手段と
   を含む真理値表入力支援システムであって、上記判別手
   段は、上記論理値空間の２分割を繰返すとともに、定義
   された論理値を除き、補空間の論理値を取出すことによ
   り、真理値表を展開する手段を含むことを特徴とする真
   理値表入力支援システム。
2. 【請求項２】 セレクタ論理における入出力関係を示す
   ものとして予め定められた記号情報の入力により、セレ
   クタ論理の認識を可能とする第２認識手段を含む請求項
   １記載の真理値表入力支援システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の真理値表入力支援
   システムを含む論理ＣＡＤシステム。