JPH1049559A - コ・シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コ・シミュレーション時間の浪費を解消して
大規模な論理システムの論理シミュレーションにおける
シミュレーションを高速に実行することを目的とする。 【解決手段】 シミュレーションマネージャ１は入力信
号に影響を与えるような何らかのイベントを検出する
と、当該イベントがクロックのみで、かつ要素シミュレ
ータ３がアイドル状態でなければ従来通り当該要素シミ
ュレータ３に対してイベントに対応する処理を実行する
よう命令するが、要素シミュレータ３がアイドル状態で
あれば当該要素シミュレータに対して無駄な処理の実行
を命令しない。要素シミュレータ３はシミュレーション
マネージャ１からの命令によってシミュレーションを単
位時間実行し、実行の結果出力にイベントが発生してい
ればイベント登録を行う。次に、要素シミュレータ３は
アイドル状態であれば、この旨をシミュレーションマネ
ージャ１に通知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の要素シミュ
レータを連携させてシステム全体のシミュレーションを
行うコ・シミュレーション方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は例えば「Ａ Ｈａｒｄｗａｒｅー
Ｓｏｆｔｗａｒｅ ＣｏーＳｉｍｕｌａｔｏｒ ｆｏｒ
Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｓｉｇｎ Ａ
ｎｄｄｅｂｕｇｇｉｎｇ」のＳｅｃｔｉｏｎ ３「Ｃｏ
ーＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ」に示さ
れた従来のコ・シミュレーション方法を示す構成図であ
る。図において、１は後述の要素シミュレータ相互の間
のデータの授受、およびシステム時間を統合的に制御す
るシミュレーションマネージャ、２は複数の要素シミュ
レータから構成されるシステムシミュレータ、３はシミ
ュレーションマネージャ１の制御によって動作し、独立
の機能を有する個々の要素ブロックをシミュレートする
要素シミュレータである。

【０００３】次に、図１に示した従来のコ・シミュレー
ション方法の動作を説明する。複数の要素シミュレータ
３とこれらの要素シミュレータ３を制御するシミュレー
ションマネージャ１とから構成されるコ・シミュレーシ
ョンシステムにおいて、シミュレーションマネージャ１
は各要素シミュレータ３相互間の信号値変化（以下、イ
ベントと記す）とシステム全体の経過時間を制御し、あ
る時刻にそれぞれの要素シミュレータ３の入力信号にイ
ベントが発生した場合、その要素シミュレータ３に単位
時間シミュレーションを行うよう命令する。各要素シミ
ュレータ３は、命令に従い単位時間あたりのシミュレー
ションを実行し、その出力のイベントとその出力が有意
となる時刻をシミュレーションマネージャ１に返す。

【０００４】図８は図１に示した従来のコ・シミュレー
ションシステムにおける方法の処理フローを示すフロー
チャートである。次に、図１に示した従来のシミュレー
ションマネージャ及び要素シミュレータ２の動作を図８
に示すフローチャートを用いて説明する。まず、シミュ
レーションマネージャ１は現在時刻にイベントがあるか
否かをチェックする（ステップＳ８１）。イベントがな
ければ、現在時刻を単位時間進めてステップＳ８１に戻
る（ステップＳ８２）。ステップＳ８１においてイベン
トがあれば、各要素シミュレータ３に対してステップＳ
８４以下の処理を実行する（ステップＳ８３）。

【０００５】全ての要素シミュレータ３に対してステッ
プＳ８４以下の処理を終了してこれ以上処理すべきイベ
ントがなくなったら、ステップＳ８２へ進む。ステップ
Ｓ８１において、処理すべきイベントがあれば、未チェ
ックの要素シミュレータ３の有無を調べ（ステップＳ８
３）、これ以上未チェックの要素シミュレータ３がなけ
ればステップＳ８２へ飛ぶ。ステップＳ８３において、
未チェック要素シミュレータ３が１つ以上有れば、当該
未チェック要素シミュレータ３を一つ選択し（ステップ
Ｓ８４）、現在時刻のイベントが選択した要素シミュレ
ータ３の入力信号に影響を与えるか否かをチェックする
（ステップＳ８５）。

【０００６】現在時刻のイベントが当該選択された要素
シミュレータ３の入力信号に特に影響を与えなければ、
処理が不要である為、シミュレーションマネージャ１は
ステップＳ８３に戻り、次の未チェック要素シミュレー
タ３の有無調査に始まる同様の制御を行う。ステップＳ
８５において、現在時刻のイベントが当該選択された要
素シミュレータ３の入力信号に影響を与える場合、シミ
ュレーションマネージャ１は、当該要素シミュレータ３
に対して単位時間シミュレーションを実行するように命
令する（ステップＳ８６）。実際はシミュレーションマ
ネージャ１はシミュレータ３を起動した後、シミュレー
タ３からの返事を待つ状態になる。以上までの処理が、
シミュレーションマネージャ１によって制御される。

【０００７】次に、制御はシミュレーションマネージャ
１から要素シミュレータ３に移り、要素シミュレータ３
はシミュレーションを単位時間実行して（ステップＳ８
７）、実行の結果として出力にイベントが発生すれば、
当該イベントの有意時刻にイベント登録を行う（ステッ
プ８８）。以上が要素シミュレータの動作である。次
に、制御は要素シミュレータ３から再びシミュレーショ
ンマネージャ１に移り、ステップＳ８３に戻る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のコ・シミュレー
ション技術では、シミュレーションマネージャ１からは
各要素シミュレータ３の内部状態を知る術がなかった。
例えば、要素シミュレータ３はクロックイベントしか発
生しない程度の場合にはその内部状態を変化させる必要
がない場合がある。しかしながら、このようにクロック
イベントのみ発生しており、要素シミュレータ３が当該
クロックイベントしか発生しない程度ではその内部状態
を変化させる必要のない（このように内部状態を変化さ
せない状態を以下アイドル状態という）場合でも、シミ
ュレーションマネージャ１はこのような要素シミュレー
タの内部状態を検出できないため、上記クロックイベン
トを検出する都度、要素シミュレータ３に対して単位時
間シミュレーションを命令しなければならなかった。こ
の無用な命令のため、コ・シミュレーション時間の浪費
を招くという問題点があった。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、コ・シミュレーション時間の浪費
を解消して大規模な論理システムの論理シミュレーショ
ンにおけるシミュレーションを高速に実行することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るコ・シ
ミュレーション方法は、個々に独立した機能を有する要
素ブロックのシミュレーションモデルを生成したり、上
記要素ブロックの回路図やデータベース等の記述に基づ
いてインタープリティブにシミュレーションモデルを生
成しシミュレーションしたりする少なくとも１つの要素
シミュレータと、この要素シミュレータを個々に制御す
るシミュレーションマネージャと、から構成されるコ・
シミュレーション方法において、上記要素シミュレータ
は自らの安定状態（以後、アイドル状態と記す）を検出
するアイドル検出手段を備え、このアイドル検出手段が
上記要素シミュレータのアイドル状態を検出すると、上
記シミュレーションマネージャにこの旨を通知し、該通
知を受けた上記シミュレーションマネージャは状態変化
を伴わないイベントを上記要素シミュレータに対して発
行しないようにしたものである。

【００１１】第２の発明に係るコ・シミュレーション方
法は、アイドル検出手段は１サイクル前（以後前回とい
う）の値を保持する前回値保持手段と、上記前回値保持
手段からの前回値を入力して現在値とし、この現在値を
保持する現在値保持手段と、を備え、上記前回値保持手
段の出力と上記現在値保持手段の出力との排他的論理和
をとり、この結果得られる排他的論理和出力をさらに全
て論理和をとることで、アイドル状態を検出するもので
ある。

【００１２】第３の発明に係るコ・シミュレーション方
法はアイドル検出手段は前回の信号値を保持する前回値
記憶手段を備え、１サイクルのシミュレーション終了後
現在値保持手段からの現在値と上記前回値からの前回値
とを比較することにより、アイドル状態を検出するもの
である。

【００１３】第４の発明に係るコ・シミュレーション方
法は、アイドル検出手段はシミュレーション結果の状態
変化を示す状態変化フラグを備え、１サイクルのシミュ
レーション実行中に状態変化が発生した場合に上記状態
変化フラグをセットし、シミュレーション実行後にシミ
ュレーションマネージャに通知することによりアイドル
状態を検出するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１に示されたコ・シミュレーションシ
ステムを示す構成図はこの実施の形態でも用いられる。
図２はこの発明に係るコ・シミュレーション方法の一実
施の形態を示すフローチャートである。次に、本発明に
係るコ・シミュレーション方法の動作を図２に示すフロ
ーチャートを用いて説明する。

【００１５】まず、シミュレーションマネージャ１は現
在時刻に何らかのイベントがあるか否かをチェックする
（ステップＳ１）。イベントがなければ、現在時刻を単
位時間進めてステップＳ１に戻る（ステップＳ２）。ス
テップＳ１においてイベントがあれば、シミュレーショ
ンマネージャ１は未チェックの要素シミュレータ３があ
るか否かを調べる（ステップＳ３）。未チェックの要素
シミュレータ３があれば、シミュレーションマネージャ
１は当該要素シミュレータ３に対してステップＳ４以下
の処理を実行する（ステップＳ３）。

【００１６】ステップ３において、全ての要素シミュレ
ータ３に対してステップＳ４以下の処理を終了した場
合、シミュレーションマネージャ１はステップＳ２へ飛
ぶ。次に、シミュレーションマネージャ１は未チェック
要素シミュレータ３を一つ選択し（ステップＳ４）、現
在時刻のイベントが選択した要素シミュレータ４の入力
信号に影響を与えるか否かをチェックする（ステップＳ
５）。

【００１７】ステップＳ５において、現在時刻のイベン
トが入力信号に影響を与えなければ、ステップＳ３に戻
る。

【００１８】ステップＳ５において、現在時刻のイベン
トが入力信号に影響を与える場合、シミュレーションマ
ネージャ１はイベントがクロックのみで、かつ要素シミ
ュレータ３がアイドル状態であるか否かを調べる（ステ
ップＳ６）。ステップＳ６における判定結果が真なら
ば、当該要素シミュレータ３に対して特に処理する必要
がないため、次の要素シミュレータ３に対して同様の処
理を行うためにステップＳ３に戻る。

【００１９】このステップＳ６からステップＳ３に戻る
処理が本発明に係る特徴部分であり、この処理によりス
テップＳ７以降の処理をしないで済むため、シミュレー
ション時間の短縮を図ることができる。ステップＳ６に
おける判定結果が偽ならば、シミュレーションマネージ
ャ１は要素シミュレータ３に対して単位時間シミュレー
ションを実行するように命令する（ステップＳ７）。こ
れによって要素シミュレータ３が起動され、シミュレー
ションマネージャ１は要素シミュレータからの応答待ち
となる。以上までの処理が、シミュレーションマネージ
ャ３によって制御される。

【００２０】次に、制御はシミュレーションマネージャ
３から要素シミュレータ３へ移行する。要素シミュレー
タ３はシミュレーションを単位時間実行し（ステップＳ
８）、実行の結果、出力にイベントが発生していれば、
当該イベントの有意時刻にイベント登録を行う（ステッ
プＳ９）。次に、要素シミュレータ３はアイドル状態で
あれば、このアイドル状態をシミュレーションマネージ
ャに対して通知する（ステップＳ１０）。これにより制
御が要素シミュレータ３から再びシミュレーションマネ
ージャ１に移り、ステップＳ３に戻る。

【００２１】なお、図２において、ステップＳ６、Ｓ１
０が本発明により追加された部分である。

【００２２】この実施の形態によれば各要素シミュレー
タ３が自らのアイドル状態をシミュレーションマネージ
ャ１に通知し、シミュレーションマネージャ１がその結
果を認識することで、各要素シミュレータ３に不要なシ
ミュレーション実行命令を発しないようにするので、そ
の分コ・シミュレーションを高速に処理することができ
るという効果を奏する。

【００２３】実施の形態２．図３はこの発明に係るコ・
シミュレーション方法の一実施の形態を示す回路図であ
り、ここではアイドル状態検出方法を示す回路図であ
る。図において、３１、３２はフリップフロップ、３３
は排他的論理和である。

【００２４】次に、図３に示す要素ブロックの動作を示
す。要素シミュレータ３上の全ての記憶論理に対して、
１クロックサイクル前の値を保持する論理を加え、現在
値と１クロックサイクル前の値との排他的論理和をと
り、その結果得られる排他的論理和全ての論理和をとる
ことにより、現在値と１クロックサイクル前の値との両
方が０であればアイドル状態であると判断する。

【００２５】この実施の形態によれば、要素ブロックが
記憶論理を含む場合、全ての記憶論理に対して１クロッ
クサイクル前の値を保持する論理を加え、現在値を保持
する論理と１クロックサイクル前の値を保持する論理と
の排他的論理和をとり、その結果得られる排他的論理和
全ての論理和をとるアイドル状態検出機能を要素ブロッ
ク自身に追加するため、要素ブロックのシミュレーショ
ンモデルを生成するツールやインタープリティブに要素
ブロックをシミュレーションする要素シミュレータ３自
体を改修する必要がないという効果を奏する。

【００２６】実施の形態３．図４は要素ブロック（func
2）を示すシフトレジスタの回路図である。また、図５
は図４に示す回路の１クロックサイクルに対するシミュ
レーションモデルをC言語の関数として生成するプログ
ラム例を示した図である。

【００２７】次に、図４、図５の動作を説明する。当プ
ログラムは、通常、図４の回路図から図５で示したCの
関数を出力する。ここで、各記憶論理の出力信号に対し
て、１クロックサイクル前の値を保持する仮想の信号を
設け、本来この要素ブロックが有している機能のシミュ
レーション終了後、記憶論理の現在値と１クロックサイ
クル前の値との比較を行い、全ての記憶論理が状態変化
しなければアイドル状態と認識する。図６に、当プログ
ラムによりアイドル状態認識機能を追加したシミュレー
ションモデルを示す。

【００２８】この実施の形態によれば、実施の形態２と
同様の効果を奏する。また、要素ブロックの記述（回路
図、データベース）等からシミュレーションモデルを生
成するプログラム（インタープリティブにシミュレーシ
ョンモデルを解釈するプログラムも同様）において、シ
ミュレーションモデル生成時に記憶論理に関して１クロ
ックサイクル前の信号値を保持できるような機能を追加
し、１クロックサイクルのシミュレーション終了後、記
憶論理の現在値と１クロックサイクル前の信号値を比較
し、イベントが発生していなければ、アイドル状態と認
識するので、シミュレーションモデル生成プログラムの
みに機能追加することで要素ブロック自体に機能追加す
る必要がないという効果を奏する。

【００２９】実施の形態４．図７はこの発明に係るアイ
ドル状態認識機能を追加したシミュレーションモデルと
その動作フローを示したフローチャート図であり、図４
に示したシフトレジスタの要素ブロック（func2）の１
クロックサイクルに対するシミュレーションモデルをC
言語の関数として生成するプログラムである。当プログ
ラムは、通常、実施の形態３と同様にして、図４の回路
図から図５で示したＣの関数を吐き出す。

【００３０】ここで、状態変化が生じたか否かを示すフ
ラグ（chg_flg）を設ける。シミュレーション前にこの
フラグをクリアし、シミュレーション時には記憶論理の
状態変化があったか否かを確認しながらシミュレーショ
ンし、もし状態変化が起こったならフラグをセットす
る。当プログラムによりアイドル状態認識機能を追加さ
れたシミュレーションモデルを図７に示す。

【００３１】この実施の形態によれば、実施の形態２と
同様の効果を奏する。また、要素ブロックの記述（回路
図、データベース）等からシミュレーションモデルを生
成するプログラム（インタープリティブにシミュレーシ
ョンモデルを解釈するプログラムも同様）において、状
態変化フラグを設け、１クロックサイクルのシミュレー
ションを行う前にフラグをクリアし、１クロックサイク
ルのシミュレーション時に各記憶論理の状態変化が発生
した場合にフラグをセットする。１クロックサイクルの
シミュレーション終了後、状態変化フラグがセットされ
ていなければアイドル状態と認識するので、シミュレー
ションモデル生成プログラムのみに機能追加すること
で、要素ブロック自体に機能追加すること必要がないと
いう効果を奏する。

【００３２】

【発明の効果】第１の発明によれば、各要素シミュレー
タが自らのアイドル状態をシミュレーションマネージャ
に通知し、シミュレーションマネージャがその結果を認
識することで、各要素シミュレータに必要外のシミュレ
ーション実行命令を発しないようにするので、その分コ
・シミュレーションを高速に処理することができるとい
う効果を奏する。

【００３３】また、第２の発明によれば、要素ブロック
が記憶論理を含む場合、全ての記憶論理に対して１クロ
ックサイクル前の値を保持する論理を加え、現在値を保
持する論理と１クロックサイクル前の値を保持する論理
との排他的論理和をとり、その結果得られる排他的論理
和全ての論理和をとるアイドル状態検出機能を要素ブロ
ック自身に追加するため、要素ブロックのシミュレーシ
ョンモデルを生成するツールや要素ブロックをインター
プリティブにシミュレーションするシミュレータ自体を
改修する必要がないという効果を奏する。

【００３４】また、第３の発明によれば、要素ブロック
の記述（回路図、データベース）等からシミュレーショ
ンモデルを生成するプログラム（インタープリティブに
シミュレーションモデルを解釈するプログラムも同様）
において、シミュレーションモデル生成時に記憶論理に
関して１クロックサイクル前の信号値を保持できるよう
な機能を追加し、１クロックサイクルのシミュレーショ
ン終了後、記憶論理の現在値と１クロックサイクル前の
信号値を比較し、イベントが発生していなければ、アイ
ドル状態と認識するので、シミュレーションモデル生成
プログラムのみに機能追加する要素ブロック自体に機能
追加する必要がないことになるという効果を奏する。

【００３５】また、第４の発明によれば、要素ブロック
の記述（回路図、データベース）等からシミュレーショ
ンモデルを生成するプログラム（インタープリティブに
シミュレーションモデルを解釈するプログラムも同様）
において、状態変化フラグを設け、１クロックサイクル
のシミュレーションを行う前にフラグをクリアし、１ク
ロックサイクルのシミュレーション時に各記憶論理の状
態変化が発生した場合にフラグをセットする。１クロッ
クサイクルのシミュレーション終了後、状態変化フラグ
がセットされていなければアイドル状態と認識するの
で、シミュレーションモデル生成プログラムのみに機能
追加することで、要素ブロック自体に機能追加する必要
がないるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来及び本発明で使用されるコ・シミュレー
ションシステムを示す構成図である。

【図２】 この発明に係るコ・シミュレーション方法の
一実施の形態を示すフローチャートである。

【図３】 この発明に係るコ・シミュレーション方法の
一実施の形態を示す回路図である。

【図４】 要素ブロック（func2）を示すシフトレジス
タの回路図である。

【図５】 図４に示す回路で構成された要素ブロックの
１クロックサイクルに対するシミュレーションモデルを
C言語の関数として生成するプログラム例を示した図で
ある。

【図６】 この発明に係るアイドル状態認識機能を追加
されたシミュレーションモデルとその動作フローを示し
たフローチャート図である。

【図７】 当プログラムによりアイドル状態認識機能を
追加されたシミュレーションモデルを示した図である。

【図８】 従来のコ・シミュレーション方法の処理フロ
ーを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ シミュレーションマネージャ ２ システムシミュレータ ３ 要素シミュレータ ３１ フリップフロップ ３２ フリップフロップ ３３ 排他的論理和

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 個々に独立した機能を有する要素ブロッ
   クのシミュレーションモデルを生成したり、上記要素ブ
   ロックの回路図やデータベース等の記述に基づいてイン
   タープリティブにシミュレーションモデルを生成しシミ
   ュレーションしたりする少なくとも１つの要素シミュレ
   ータと、この要素シミュレータを個々に制御するシミュ
   レーションマネージャと、から構成されるコ・シミュレ
   ーション方法において、上記要素シミュレータは自らの
   安定状態（以後、アイドル状態と記す）を検出するアイ
   ドル検出手段を備え、このアイドル検出手段が上記要素
   シミュレータのアイドル状態を検出すると、上記シミュ
   レーションマネージャにこの旨を通知し、該通知を受け
   た上記シミュレーションマネージャは状態変化を伴わな
   いイベントを上記要素シミュレータに対して発行しない
   ことを特徴とするコ・シミュレーション方法。
2. 【請求項２】 アイドル検出手段は１サイクル前（以後
   前回という）の値を保持する前回値保持手段と、上記前
   回値保持手段からの前回値を入力して現在値とし、この
   現在値を保持する現在値保持手段と、を備え、上記前回
   値保持手段の出力と上記現在値保持手段の出力との排他
   的論理和をとり、この結果得られる排他的論理和出力を
   さらに全て論理和をとることで、アイドル状態を検出す
   ることを特徴とする請求項１記載のコ・シミュレーショ
   ン方法。
3. 【請求項３】 アイドル検出手段は前回の信号値を保持
   する前回値記憶手段を備え、１サイクルのシミュレーシ
   ョン終了後現在値保持手段からの現在値と上記前回値か
   らの前回値とを比較することにより、アイドル状態を検
   出することを特徴とする請求項１記載のコ・シミュレー
   ション方法。
4. 【請求項４】 アイドル検出手段はシミュレーション結
   果の状態変化を示す状態変化フラグを備え、１サイクル
   のシミュレーション実行中に状態変化が発生した場合に
   上記状態変化フラグをセットし、シミュレーション実行
   後にシミュレーションマネージャに通知することにより
   アイドル状態を検出することを特徴とする請求項１記載
   のコ・シミュレーション方法。