JPH10187656A - 物理的環境表現システムと操作方法及び試験方法 - Google Patents

物理的環境表現システムと操作方法及び試験方法

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JPH10187656A
JPH10187656A JP32623697A JP32623697A JPH10187656A JP H10187656 A JPH10187656 A JP H10187656A JP 32623697 A JP32623697 A JP 32623697A JP 32623697 A JP32623697 A JP 32623697A JP H10187656 A JPH10187656 A JP H10187656A
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JP
Japan
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input
bits
physical environment
state
input bits
Prior art date
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Pending
Application number
JP32623697A
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English (en)
Inventor
Geoff Barrett
バレット ジオフ
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STMicroelectronics Ltd Great Britain
Original Assignee
STMicroelectronics Ltd Great Britain
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Publication date
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30Circuit design
    • G06F30/32Circuit design at the digital level
    • G06F30/33Design verification, e.g. functional simulation or model checking
    • G06F30/3323Design verification, e.g. functional simulation or model checking using formal methods, e.g. equivalence checking or property checking

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ハードウエアの開発試験等のために、環境内の
ハードウエアシステムの挙動を統合するための独自のア
プリケーションを提供する。 【解決手段】一組の状態ビットを保持する状態ビット記
憶部61と、一組の入力ビットを保持する入力ビット記
憶部52と、前記状態ビット記憶部61内に一組の初期
状態の状態ビットを入力する初期状態入力部60と、前
記入力ビット及び状態ビットを処理するための一組の状
態遷移関数を実行する状態遷移関数実行部63と、及
び、物理的環境における制限を表現する一組の制約を満
足させる入力ビットを生成するための訂正関数部51と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、物理的環境の動作
を表現或いはシミュレートするためのシステムに関し、
また、システムの特性を試験するための技術、特に、こ
れに限定されるものではないが、ハードウエアシステム
の特性を試験するための技術に適用可能な技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ハード
ウエアシステムは、その挙動がシステムへの入力によっ
て完全に決定されるように、それ自身確定的であるが、
同じ事が、ハードウエアシステムが存在する環境にあて
はまるものではない。代表的には、環境の挙動は、環境
の挙動の確定的モデルを提供することができない非常に
多くの入力に依存しているので、、不確定モデルである
と思われる。例え、全ての入力がアクセスできたとして
も出力が未だ未知であるという意味において、その環境
が数学的に不確定なものであるという可能性もある。
【0003】本発明は、例えばハードウエアシステムの
開発試験のために、その環境内のハードウエアシステム
の挙動を統合する際に独自のアプリケーションを提供す
ることを目的とする。また、本発明は、試験目的のため
のソフトウエアの挙動のモデリングに適用することを目
的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
れば、一組の状態ビットを保持する第1の記憶装置と、
一組の入力ビットを保持する第2の記憶装置と、第1の
記憶装置に初期状態の前記一組の状態ビットを入力する
入力装置と、前記一組の入力ビット及び状態ビットを処
理するための一組の状態遷移関数を実行する手段と、物
理的環境における制限を表現する一組の制約を満足させ
る入力ビットを生成するための手段と、を含んで構成さ
れる物理的環境表現システムが提供される。
【0005】本発明の第2の態様によれば、所定の物理
的環境におけるハードウエアシステムのシミュレート動
作の結果を生成するためのコンピュータシステムの操作
方法を提供する。その方法は、物理的環境における制限
を表現する一組の制約を満足させる入力ビットを生成す
るステップと、一組の出力を発生するために一組の状態
遷移関数に応じて一組の状態ビットと共に一組の入力ビ
ットを処理するステップと、前記結果を生成するために
前記出力を用いるステップと、を含む。
【0006】本発明の第3の態様によれば、システムへ
の入力の少なくとも部分集合に対して少なくとも1つの
制約を与えるステップと、それぞれの入力の関係を前記
制約から推論するステップと、少なくとも最初の入力に
対して訂正条件を与えるために前記入力関係を処理する
ステップと、一組の制約のない入力を与えるステップ
と、その訂正条件を前記最初の入力に与えるステップ
と、を含むシステムの特性を試験するための方法を提供
する。
【0007】標準的な確定的システムは、ミーリー機械
として表される。ミーリー機械は、出力が入力と予め記
憶された状態との両方によって決定される順序論理シス
テムである。ミーリー機械は順序論理回路を有するハー
ドウエア装置によって構成される。そのような装置は、
遷移関数によって各々の次の順序状態に接続されるよう
な複数組の状態ビットからなる状態図によって表現でき
る。
【0008】物理的順序論理回路を備えた物理的ミーリ
ー機械を提供することは可能だが、本発明の好ましい実
施形態は、その数が各状態ビット及び入力ビット、遷移
関数、観察関数、これら変数に関する二進判定図として
セットされる初期状態に割り当てられるミーリー機械の
ソフトウエアモデルを提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を添付
図面を参照して説明する。図1は、本発明のアプリケー
ションを示す概略図を示す。図1は、3つの回路ブロッ
ク10,11,12を有する装置を示し、この装置は、
3つの入力I1,I2,I3と1つの出力Oを有する。
回路ブロック10は、4つの入力A,B,C,Dと1つ
の出力Eを有する。例として、回路ブロック10の入力
A,Bには、入力I2,I3を備える回路ブロック11
の出力が供給される。回路ブロック10の入力Cには、
回路の入力I1が供給され、そして、回路ブロック10
の入力Dには、回路ブロック12の出力Fが供給され
る。回路ブロック12は、回路ブロック10の出力Eか
ら入力を受信する。
【0010】回路ブロック10の挙動を完全に分離して
設計することは可能である。しかし、そのようなモデル
は、この回路ブロック10が置かれる環境によって実際
の動作では生じない状態を含むかもしれない。例えば、
入力AとCは、常に相補であるように回路ブロック11
により制約されるかもしれない。その場合、相補でない
AとBのためのモデルの動作は役に立たない。
【0011】次に、図2を参照すると、本発明は、回路
ブロック10の環境モデル21を提供する。図2に示す
環境は、2つの部分を有し、第1の部分は入力環境21
Aであり、第2の部分は出力環境21Bである。一般的
には、回路ブロック10を含む全体を組み合わせて環境
となるが、ここでは、単純化のため入力環境21Aだけ
を考える。入力環境21Aの作用は、入力A,B,C,
Dをシミュレートするのに必要とされるような、制約さ
れない一組の入力P,Q,R,Sに対する制約を与える
ことである。例えば、回路ブロック11がフリップフロ
ップならば、入力A,Bに対して予め検討された制約、
即ち、これらは互いに相補であるという制約が存在す
る。入力Cがリセット入力ならば、入力Cに対する制約
はC=0であって、通常動作に対して生じる。
【0012】図2において、環境モデル21Aは、入力
Pの論理演算を実行して環境出力Aを回路10の入力と
して供給し、また、同様に、各入力Q,R,Sの論理演
算を実行して各環境出力C,D,Bを回路10への入力
C,D,Bとして供給して、入力P〜Sの論理状態がど
のように又はいつ変化しようとも、回路ブロック10が
図1に示すように配置されている場合には、存在できる
回路ブロック10への入力はこれらだけであるようにす
る。
【0013】本発明は、制約Tが下記の式(1)で与え
られるならば、Iは下記の式(2)の関係を満足させる
新たな入力Jから生成されることを提案する。 NOT I∧T0 +I∧T1 ・・・ (1) I=NOT J∧NOT T0 +J∧T1 ・・・ (2) ここで、Iは入力であり、T0 とT1 のどちらもIには
依存しない。尚、記号∧は論理積を表す。
【0014】リセット信号に関して上述のように示され
る例において、2つの可能な入力状態がある。第1の状
態はC=リセット=1であり、第2の状態はC=リセッ
ト=0である。C=0という特定の制約を満足させるた
めには、第1の状態は存在せず第2の状態が常時存在す
る。従って、(リセット=1)=0と(リセット=0)
=1である。従って、Cがリセット=0によって制約さ
れるような入力を表し、QがJとして示された制約され
ない入力である場合、上述のIとJとの関係を用いれ
ば、CとQとの関係は下記の式(3)で与えられる。
【0015】 C=Q∧0+(NOT Q)∧(NOT 1) ・・・ (3) 上記に関して他の例については、その制約は下記の式
(4)で与えられる。 A=NOT B ・・・ (4) この場合、入力BがB=Sとなるように入力Sで直接与
えられると仮定すれば、入力PとSの値に関係なく入力
Aに与えられた信号を制約して上述した制約を満足させ
ることが必要である。
【0016】もしA=1ならば、その制約によってこれ
はB(=S)=0の時のみ生じる。もしA=0ならば、
その制約によってこれはB(=S)=1の時のみ生じ
る。従って、その関係は、状態(A=1,NOT B)、
(A=0,B)によって反映される。従って、本発明の
方法を用いれば、下記の式(5)となる。
【0017】 A=P∧(NOT S)+(NOT P)∧(NOT S) ・・(5) 本発明の方法は、制約を持つミーリー機械から環境を統
合し、その環境のミーリー機械についての特性を試験す
ることである。基本的な考えは、制約を満足させること
を保証された一組の入力をミーリー機械に発生すること
である。制約がAで、”!i∧A0 +A0 +i∧A1 ”
(ここで、iは入力でA0 とA1 のどちらもiに依存し
ない)と等価ならば(シャノン分解)、iは、式”i=
!j∧!A0 +j∧A1 ”により新たな入力jから生成
される。iに対するこの式は、実際に制約(可能な限り
において)を満足させるものある。その理由は、 A=!i∧A0 +i∧A1 =!(!j∧!A0 +j∧A1)∧A0 +(!j∧!A0 +j∧A1)∧A1 =(!j∧A0 +j∧!A1)∧A0 +(!j∧!A0 +j∧A1)∧A1 =!j∧(A0 +!A0 ∧A1)+j∧(A0 ∧!A1 +A1) =!j∧(A0 +A1)+j∧(A0 +A1) =A0 +A1 であることによる。
【0018】これは、制約を満足させるiに可能な割り
当てがある限りは、iの式がそのような割り当てである
ことを意味する。他の入力に関する全ての式を、制約”
A0+A1 ”を用いて生成できる。iの式が制約を満足
させるということを理解することは勿論、iの全ての可
能な値が生成されることが保証されなければならない。
それ故、”r”が”A”を満足させる全ての入力への割
り当てであると仮定する。もし、”r(i)=0”なら
ば、”r(A)=1”だから”r(A0)=1”を有さな
ければならない(即ち、”A0 ”は、”r”によって規
定された割り当ての下で”1”になる)。ここで、”r
(j)=0”を設定すると、iの式が0になることは明
らかである。同様に、もし、”r(i)=1”なら
ば、”r(A1)=1”であり、もし、”r(j)=1”
を設定すると、iの式は1になる。
【0019】制約の完了で、i、即ち、”A1 +!A0
”が決定すると、iの式は、”A1”に減少し、入力i
は、完全に記述から除かれることは明らかである。図3
において、制約部50からの制約は訂正関数実行部51
に提供されて処理される。これらは、制約されない入力
ビットを記憶する第2の記憶装置である入力ビット記憶
部52から訂正関数実行部51に入力する入力ビットに
与えられ、物理的環境における制限を表現する一組の制
約を満足させる制約入力ビット53が生成される。入力
装置である初期状態入力部60は、初期状態の状態ビッ
トを第1の記憶装置である状態ビット記憶部61にセッ
トするために用いられる。そして、制約入力ビット53
と共にこれらは、状態遷移関数実行部63及び観察関数
実行部64に提供される入力として用いられる。
【0020】1つのアップリケーションは、不変系のシ
ステムをモデルすることである。状態が通常の状態遷移
を経由してアクセス可能でないということにおいて残余
である1つ或いはそれ以上の状態を状態図が持つ場合、
そのような不変系の状態は、残余の状態へのシステムの
初期化によってのみアクセスできる。もし、環境がその
制約に従うならば、そのシステムは残差を維持すること
を保証しなければならない。しかしながら、これは、標
準のモデル−チェッキング技術を用いることで検査され
なければならない。しかし、一度検査されると、状態
は、状態の不変を保証する一組の信号を生成するために
新たな一組の状態ビットを用いる上述した環境統合技術
を用いてエンコードされる。新たなミーリー機械が、順
序的にオリジナルと同等であることを検査するため、2
つの機械の入力と状態観察が等しいという仮定の下に、
オリジナルの状態ビットが、もとの観察関数に加えられ
る。そのとき、その出力と次の状態観察は等しい。
【0021】このように、物理的環境を表現するための
システム、及び、ハードウエアシステムのシミュレート
動作の結果を生成するためのコンピュータシステムの操
作方法が述べられている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアプリケーションを示す図
【図2】環境とその環境に従う回路を示す図
【図3】本発明のブロック図
【符号の説明】
10,11,12 回路ブロック 21a 入力環境 21b 出力環境 50 制約部 51 訂正関数実行部 52 入力ビット記憶部 60 初期状態入力部 61 状態ビット記憶部 63 状態遷移関数実行部 64 観察関数生成部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一組の状態ビットを保持する第1の記憶装
    置と、 一組の入力ビットを保持する第2の記憶装置と、 前記第1の記憶装置に初期状態の前記一組の状態ビット
    を入力する入力装置と、 前記一組の入力ビット及び状態ビットを処理するために
    一組の状態遷移関数を実行する手段と、 物理的環境における制限を表現する一組の制約を満足さ
    せる入力ビットを生成する手段と、を含んで構成される
    ことを特徴とする物理的環境表現システム。
  2. 【請求項2】前記一組の入力ビット及び状態ビットから
    一組の観察関数を生成する手段を含んで構成される請求
    項1に記載の物理的環境表現システム。
  3. 【請求項3】前記入力ビットを生成する手段は、制約さ
    れない入力ビットを提供する手段と、前記制約されない
    入力ビットを制約して、前記一組の制約が満足されるよ
    うにする手段と、を含んで構成される請求項1又は2に
    記載の物理的環境表現システム。
  4. 【請求項4】前記制約する手段は、一組の訂正条件に前
    記制約を転送する手段と、前記制約されない入力ビット
    に前記訂正条件を供給する手段とを含んで構成される請
    求項3に記載の物理的環境表現システム。
  5. 【請求項5】所定の物理的環境におけるハードウエアシ
    ステムのシミュレート動作の結果を生成するための物理
    的環境システムの操作方法であって、 物理的環境における制限を表現する一組の制約を満足さ
    せる入力ビットを生成するステップと、 一組の出力を発生するために一組の状態遷移関数に応じ
    て一組の状態ビットと共に一組の入力ビットを処理する
    ステップと、 前記結果を生成するために前記出力を用いるステップ
    と、 を含むことを特徴とする物理的環境システムの操作方
    法。
  6. 【請求項6】前記入力ビットと前記状態ビットに依存し
    ない一組の観察関数を生成するステップを含む請求項5
    に記載の物理的環境システムの操作方法。
  7. 【請求項7】前記生成ステップが、一組の制約されない
    入力ビットを提供するステップと、前記制約されない入
    力ビットに前記制約を提供するステップとを含む請求項
    5又は6に記載の物理的環境システムの操作方法。
  8. 【請求項8】前記一組の制約を提供するステップが、一
    組の訂正条件に前記制約を転送するステップと、前記制
    約されない入力ビットに前記訂正条件を提供するステッ
    プとを含む請求項7に記載の物理的環境システムの操作
    方法。
  9. 【請求項9】前記ハードウエアシステムは、ハードウエ
    ア装置の一部を含み、前記物理環境は前記ハードウエア
    装置の残差の少なくとも一部の代表である請求項5に記
    載の物理的環境システムの操作方法。
  10. 【請求項10】システムへの入力の少なくとも部分集合
    に対して少なくとも1つの制約を与えるステップと、 それぞれの一組の入力関係を前記制約から推論するステ
    ップと、 少なくとも最初の入力に対して訂正条件を提供するため
    に入力関係を処理するステップと、 一組の制約されない入力を提供するステップと、 前記最初の入力にその訂正条件を提供するステップと、 を含むことを特徴とする物理的環境システムの試験方
    法。
JP32623697A 1996-11-29 1997-11-27 物理的環境表現システムと操作方法及び試験方法 Pending JPH10187656A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9624935.4A GB9624935D0 (en) 1996-11-29 1996-11-29 System and method for representing physical environment
GB9624935-4 1996-11-29

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JPH10187656A true JPH10187656A (ja) 1998-07-21

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US (1) US6134512A (ja)
EP (1) EP0845745A1 (ja)
JP (1) JPH10187656A (ja)
GB (1) GB9624935D0 (ja)

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Also Published As

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EP0845745A1 (en) 1998-06-03
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GB9624935D0 (en) 1997-01-15

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