JP2000082090A - Flip-flop circuit with delay function, latch circuit with delay function, designing method for sequence circuit, automatic designing device for clock signal wire of semiconductor integrated circuit, and clock signal wire of semiconductor integrated circuit - Google Patents

Flip-flop circuit with delay function, latch circuit with delay function, designing method for sequence circuit, automatic designing device for clock signal wire of semiconductor integrated circuit, and clock signal wire of semiconductor integrated circuit

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JP2000082090A
JP2000082090A JP10252953A JP25295398A JP2000082090A JP 2000082090 A JP2000082090 A JP 2000082090A JP 10252953 A JP10252953 A JP 10252953A JP 25295398 A JP25295398 A JP 25295398A JP 2000082090 A JP2000082090 A JP 2000082090A
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circuit
flip
clock signal
time
worst
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Mototsugu Hamada
田 基 嗣 濱
Tadahiro Kuroda
田 忠 広 黒
Toshihiro Terasawa
澤 敏 弘 寺
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the sequence circuit operate with a short-cycle clock signal. SOLUTION: The flip-flop circuit with a delay function is constituted by using a flip-flop circuit 10 and a delay circuit 20. An external clock signal ECLK is inputted to the delay circuit 20 from outside and an internal clock signal ICLK which is a certain delay time ΔT2 delayed behind ECLK is outputted to the flip-flop circuit 10. Consequently, the internal clock signal ICLK rises with the certain delay time ΔT2 after the external clock signal ECLK rises, so the input of a data input signal DIS to the flip-flop circuit 10 can be delayed by the delay time ΔT2. Consequently, even if the data input signal DIS arrives at the flip-flop circuit with the delay function with a delay of the delay time ΔT2, the flip-flop circuit 10 can inputs the data input signal DIS correctly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フリップフロップ
回路および順序回路の設計手法に関するものである。ま
た、本発明はクロック信号の配線をデータパスの遅延を
考慮して自動的に設計するための半導体集積回路におけ
るクロック信号配線の自動設計装置及びその方法に関す
る。
The present invention relates to a method for designing a flip-flop circuit and a sequential circuit. The present invention also relates to an automatic clock signal wiring design apparatus and method in a semiconductor integrated circuit for automatically designing a clock signal wiring in consideration of a data path delay.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は、一般的な順序回路を示す図で
ある。この図15からわかるように、順序回路は、組合
せ論理回路LCとフリップフロップ回路FFとから構成
されている。通常、このような順序回路の動作速度は、
組合せ論理回路LCの伝搬遅延時間Tpdによって決定
される。つまり、組合せ論理回路LCを信号が伝搬する
のに必要な時間である伝搬遅延時間Tpdによって決定
される。この伝搬遅延時間Tpdと、フリップフロップ
回路FFのセットアップ時間Tsuと、クロック周期T
ckとが、Tpd+Tsu<Tckの関係を満たすこと
が、順序回路が正しく動作するための条件となる。
2. Description of the Related Art FIG. 15 is a diagram showing a general sequential circuit. As can be seen from FIG. 15, the sequential circuit includes a combinational logic circuit LC and a flip-flop circuit FF. Usually, the operation speed of such a sequential circuit is
It is determined by the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit LC. That is, it is determined by the propagation delay time Tpd, which is the time required for a signal to propagate through the combinational logic circuit LC. The propagation delay time Tpd, the setup time Tsu of the flip-flop circuit FF, and the clock cycle T
It is a condition for the sequential circuit to operate properly that ck and the relationship of Tpd + Tsu <Tck are satisfied.

【0003】現状では、フリップフロップ回路FFのセ
ットアップ時間Tsuはきわめてゼロに近く、クロック
周期Tckの1〜5%程度である。このようなフリップ
フロップ回路FFのみを用いて設計を行っているので、
順序回路の動作速度は伝搬遅延時間Tpdで決定され
る。すなわち、順序回路の動作速度は、各フリップフロ
ップ回路FF間に位置する組合せ論理回路LCの最大の
伝搬遅延時間Tpdで決定される。つまり、クリティカ
ルパスが順序回路の動作速度を決定している。
At present, the setup time Tsu of the flip-flop circuit FF is very close to zero, which is about 1 to 5% of the clock cycle Tck. Since the design is performed using only such a flip-flop circuit FF,
The operation speed of the sequential circuit is determined by the propagation delay time Tpd. That is, the operation speed of the sequential circuit is determined by the maximum propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit LC located between the flip-flop circuits FF. That is, the critical path determines the operation speed of the sequential circuit.

【0004】また、図16は一般的な順序回路とそのタ
イミングチャートを示す図である。この図16からわか
るように、順序回路を含む半導体集積回路においてフリ
ップフロップ回路FFがデータ出力信号を出力するタイ
ミング、もしくは、フリップフロップ回路FFが入力さ
れたデータ入力信号を取り込むタイミングは、供給され
ているクロック信号の立ち上がり(もしくは、立ち下が
り)エッジのタイミングに同期する。図16において
は、フリップフロップ回路FF(1)からフリップフロ
ップ回路FF(2)へのパスと、フリップフロップ回路
FF(2)からフリップフロップ回路(3)へのパスと
の、2つのパスがある。すなわち、組合せ論理回路LC
(2)のパスと、組合せ論理回路LC(3)のパスと
の、2つのパスがある。これらのパスにおいて、組合せ
論理回路LC(2)の伝搬遅延時間Tpdの値が大き
く、組合せ論理回路LC(3)の伝搬遅延時間Tpdの
値が小さい場合もある。このような場合、クロック信号
の最大動作周波数は、組合せ論理回路LC(2)の伝搬
遅延時間Tpdの値によってのみ決定される。このよう
な場合、クロック信号に対する余裕を示すスラック値S
lackは、組合せ論理回路LC(2)よりも組合せ論
理回路LC(3)の方が、大きくなる。このため、クロ
ック信号の最大動作周波数は、スラック値Slackの
小さい組合せ論理回路LC(2)に合わせて、決定され
る。なお、スラック値Slackは、Slack=Tc
k−Tsu−Tpdで表すことができる。
FIG. 16 is a diagram showing a general sequential circuit and its timing chart. As can be seen from FIG. 16, the timing at which the flip-flop circuit FF outputs a data output signal or the timing at which the flip-flop circuit FF takes in the input data input signal in the semiconductor integrated circuit including the sequential circuit is supplied. The clock signal is synchronized with the rising (or falling) edge timing of the clock signal. In FIG. 16, there are two paths: a path from the flip-flop circuit FF (1) to the flip-flop circuit FF (2) and a path from the flip-flop circuit FF (2) to the flip-flop circuit (3). . That is, the combinational logic circuit LC
There are two paths, the path of (2) and the path of the combinational logic circuit LC (3). In these paths, the value of the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit LC (2) may be large and the value of the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit LC (3) may be small. In such a case, the maximum operating frequency of the clock signal is determined only by the value of the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit LC (2). In such a case, a slack value S indicating a margin for the clock signal is given.
Lack is larger in the combinational logic circuit LC (3) than in the combinational logic circuit LC (2). Therefore, the maximum operating frequency of the clock signal is determined according to the combinational logic circuit LC (2) having a small slack value Slack. Note that the slack value Slack is Slack = Tc.
It can be represented by k-Tsu-Tpd.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ここで、このような順
序回路を設計する段階では、RTL(レジスタ・トラン
スファー・レベル)記述を用いてコンピュータ等を使用
して設計をしている。この順序回路の設計段階におい
て、順序回路の動作速度を向上させようとする場合、ク
リティカルパスに相当する組合せ論理回路LCに、別個
のフリップフロップ回路FFを新たに挿入する必要があ
った。すなわち、最大の伝搬遅延時間Tpdを有する組
合せ論理回路LCを分割するために、この組合せ論理回
路LCにフリップフロップ回路FFを人手で挿入する必
要があった。このようにフリップフロップ回路FFを挿
入した場合、RTL記述を人手で修正するよりなかっ
た。
Here, at the stage of designing such a sequential circuit, the design is performed using a computer or the like using RTL (register transfer level) description. In order to improve the operation speed of the sequential circuit at the stage of designing the sequential circuit, it is necessary to newly insert a separate flip-flop circuit FF into the combinational logic circuit LC corresponding to the critical path. That is, in order to divide the combinational logic circuit LC having the maximum propagation delay time Tpd, it is necessary to manually insert the flip-flop circuit FF into the combinational logic circuit LC. When the flip-flop circuit FF is inserted as described above, there is no alternative to manually correcting the RTL description.

【0006】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであり、フリップフロップ回路に遅延回路を内蔵
することにより、外部クロック信号が立ち上がってから
一定の時間が経過してから内部クロック信号が立ち上が
るようにした遅延機能付フリップフロップ回路を提供す
ることを目的とする。また、このような遅延機能付フリ
ップフロップ回路を用いることにより、順序回路の設計
段階におけるRTL記述の修正を可及的に少なくするこ
とを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and by incorporating a delay circuit in a flip-flop circuit, an internal clock signal is generated after a certain time has elapsed since the rise of the external clock signal. It is an object of the present invention to provide a flip-flop circuit with a delay function that can be started up. It is another object of the present invention to minimize the modification of the RTL description at the design stage of a sequential circuit by using such a flip-flop circuit with a delay function.

【0007】また、設計段階におけるクロック信号の配
線の設計は、自動配線と手動配線とがあった。これらの
うち、自動配線では、すべてのフリップフロップ回路F
Fに対して同時にクロック信号が入力されるように配線
するしかなかった。すなわち、すべてのフリップフロッ
プ回路FFに同一のタイミングでクロック信号を入力す
るしかなかった。一方、手動配線を行えば、データパス
の遅延を考慮したクロック信号の配線も可能ではあっ
た。すなわち、複数あるフリップフロップ回路FFの中
でタイミングをずらしてクロック信号を供給することが
可能ではあった。しかし、手動配線を行うと配線の設計
に多大な労力と時間が必要となり、設計効率があまりよ
くないという問題があった。
In the design stage, the clock signal wiring is designed by automatic wiring or manual wiring. Of these, in automatic wiring, all flip-flop circuits F
The only option is to connect the clock signal to F so that the clock signal is input simultaneously. That is, a clock signal has to be input to all the flip-flop circuits FF at the same timing. On the other hand, if manual wiring is performed, wiring of a clock signal in consideration of data path delay was also possible. That is, it was possible to supply a clock signal at a shifted timing among a plurality of flip-flop circuits FF. However, manual wiring requires a great deal of labor and time for wiring design, and there is a problem that the design efficiency is not very good.

【0008】そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされ
たものであり、データパスの遅延を考慮したクロック信
号の配線を自動で行える半導体集積回路におけるクロッ
ク信号配線の自動設計装置及びその方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides an apparatus and method for automatically designing clock signal wiring in a semiconductor integrated circuit which can automatically perform clock signal wiring in consideration of data path delay. The purpose is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る遅延機能付フリップフロップ回路は、
データ入力信号と内部クロック信号とが入力され、前記
内部クロック信号に同期して前記データ出力信号の値を
保持してデータ出力信号として出力するデータ保持出力
回路と、外部クロック信号が入力され、この入力された
外部クロック信号に対して一定の遅延時間を有する内部
クロック信号を出力する、遅延回路と、を備えたことを
特徴とする。
In order to solve the above problems, a flip-flop circuit with a delay function according to the present invention comprises:
A data input signal and an internal clock signal are input, a data holding output circuit that holds the value of the data output signal in synchronization with the internal clock signal and outputs the data output signal as a data output signal, and an external clock signal. A delay circuit that outputs an internal clock signal having a fixed delay time with respect to the input external clock signal.

【0010】さらに、前記データ保持出力回路は、前記
内部クロック信号の立ち上がり時に前記データ入力信号
を取り込んでこれを保持し、前記データ出力信号として
出力するフリップフロップ回路で構成されている、こと
を特徴とする。
Further, the data holding output circuit is constituted by a flip-flop circuit which receives and holds the data input signal when the internal clock signal rises, and outputs the data input signal as the data output signal. And

【0011】また、前記データ保持出力回路は、前記内
部クロック信号がハイレベルの間に前記データ入力信号
を取り込んで、前記データ出力信号として出力し、前記
内部クロック信号がローレベルの間はハイレベルの間に
取り込んだ前記データ入力信号を保持して、前記データ
出力信号として出力する、ラッチ回路と、前記遅延回路
から出力された内部クロック信号が入力され、この内部
クロック信号の立ち上がりに同期して、短いパルス信号
を前記ラッチ回路へ出力する、パルス信号発生回路と、
を備えて構成されていることを特徴とする。
The data holding and output circuit captures the data input signal while the internal clock signal is at a high level and outputs the data input signal as the data output signal, and outputs a high level while the internal clock signal is at a low level. The latch circuit, which holds the data input signal captured during and outputs as the data output signal, is input with an internal clock signal output from the delay circuit, and is synchronized with the rise of the internal clock signal. Outputting a short pulse signal to the latch circuit, a pulse signal generation circuit,
It is characterized by comprising.

【0012】さらに、本発明に係る半導体集積回路装置
は、前述の遅延機能付フリップフロップ回路を備えてい
ることを特徴とする。
Further, a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes the flip-flop circuit with a delay function described above.

【0013】また、半導体集積回路装置は、前記遅延機
能付フリップフロップ回路は複数設けられているととも
に、前記複数の遅延機能付フリップフロップ回路のうち
の少なくとも1つは、他の遅延機能付フリップフロップ
回路と異なる遅延時間を有する、ことを特徴とする。
Further, in the semiconductor integrated circuit device, a plurality of the flip-flop circuits with a delay function are provided, and at least one of the plurality of flip-flop circuits with a delay function is another flip-flop with a delay function. A delay time different from that of the circuit.

【0014】さらに、半導体集積回路装置は、前述の遅
延機能付フリップフロップ回路をライブラリとして登録
した上で、論理合成を行うことにより設計された、こと
を特徴とする。
Further, the semiconductor integrated circuit device is characterized in that it is designed by registering the above-mentioned flip-flop circuit with a delay function as a library and then performing logic synthesis.

【0015】一方、本発明に係る遅延機能付ラッチ回路
は、内部クロック信号がハイレベルの間にデータ入力信
号を取り込んで、データ出力信号として出力し、前記内
部クロック信号がローレベルの間はハイレベルの間に取
り込んだ前記データ入力信号を保持して、前記データ出
力信号として出力する、ラッチ回路と、外部クロック信
号が入力され、この入力された外部クロック信号に対し
て一定の遅延時間を有する前記内部クロック信号を出力
する、遅延回路と、を備えたことを特徴とする。
On the other hand, the latch circuit with a delay function according to the present invention takes in a data input signal while the internal clock signal is at a high level and outputs it as a data output signal. A latch circuit that holds the data input signal captured between levels and outputs the latched data input signal as a data output signal; and an external clock signal that is input and has a fixed delay time with respect to the input external clock signal. A delay circuit that outputs the internal clock signal.

【0016】また、本発明に係る順序回路の設計方法
は、複数の組合せ論理回路と、これら組合せ論理回路の
間を接続する複数のフリップフロップ回路とを有する順
序回路の設計方法であって、通常のフリップフロップ回
路のライブラリを用いて論理合成を行う工程と、前記論
理合成に基づいてタイミング解析を行い、所望の速度の
クロック信号で動作させた場合に、前記組合せ論理回路
の出力信号が前記クロック信号に対して遅れる未達時間
を求める工程と、論理合成時に用いるライブラリを、前
記未達時間に相応する遅延時間を有する遅延回路を内蔵
したフリップフロップ回路を加えたライブラリに置き換
えて、再び論理合成を行う工程と、を備えたことを特徴
とする。
A method for designing a sequential circuit according to the present invention is a method for designing a sequential circuit having a plurality of combinational logic circuits and a plurality of flip-flop circuits connecting the combinational logic circuits. Performing logic synthesis using a library of flip-flop circuits, and performing timing analysis based on the logic synthesis, and when operating with a clock signal of a desired speed, the output signal of the combinational logic circuit is A step of obtaining a non-arrival time with respect to the signal, and replacing the library used in the logic synthesis with a library to which a flip-flop circuit having a built-in delay circuit having a delay time corresponding to the non-arrival time is added. And a step of performing the following.

【0017】さらに、複数の異なる遅延時間を有する遅
延回路を内蔵したフリップフロップ回路のライブラリが
用意されており、前記未達時間の生じた組合せ論理回路
の後段のフリップフロップ回路を、遅延回路を内蔵した
フリップフロップ回路に置き換える際には、その未達時
間よりも長い遅延時間を有し、かつ、最も小さい遅延時
間を有する、フリップフロップ回路を用いる、ことを特
徴とする。
Further, a library of flip-flop circuits including a plurality of delay circuits having different delay times is provided, and a flip-flop circuit at a subsequent stage of the combinational logic circuit in which the unattained time has occurred is provided with a delay circuit. When replacing with the flip-flop circuit described above, a flip-flop circuit having a delay time longer than the unreached time and having the shortest delay time is used.

【0018】また、本発明に係るクロック信号配線の自
動設計装置は、複数の組合せ論理回路と、これら組合せ
論理回路の間に設けられた複数のフリップフロップ回路
とを、有する、半導体集積回路におけるクロック信号配
線の自動設計装置であって、クロック信号を所定のサイ
クルタイムに設定し、すべてのフリップフロップ回路に
対して、そのフリップフロップ回路が始点又は終点とな
るパスを解析して、フリップフロップ回路毎に最悪スラ
ック値を求めるための、パス解析手段と、すべてのフリ
ップフロップ回路の中で、最悪スラック値を有するパス
をワーストパスとして求め、前記ワーストパスを構成す
るワースト組合せ論理回路からの出力信号のタイミング
が、前記ワーストパスにおけるクロック信号のタイミン
グに間に合うかどうかを判断するための、第1の条件判
断手段と、前記第1の条件判断手段において、前記ワー
スト組合せ論理回路からの出力信号のタイミングが、前
記ワーストパスのクロック信号のタイミングに間に合う
場合には、前記クロック信号の前記サイクルタイムをさ
らに短く設定するための、サイクルタイム再設定手段
と、前記第1の条件判断手段において、前記ワースト組
合せ論理回路からの出力信号のタイミングが、前記ワー
ストパスのクロック信号のタイミングに間に合わない場
合には、前記ワースト組合せ論理回路の前段のフリップ
フロップ回路と後段のフリップフロップ回路のうちの少
なくとも一方のフリップフロップ回路におけるクロック
信号の供給タイミングを調整して、前記ワースト組合せ
論理回路からの出力信号が間に合うようにするための、
クロック信号の到達時刻設定手段と、を備えたことを特
徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic clock signal wiring designing apparatus comprising: a plurality of combinational logic circuits; and a plurality of flip-flop circuits provided between the combinational logic circuits. An automatic design apparatus for signal wiring, wherein a clock signal is set at a predetermined cycle time, a path where the flip-flop circuit is a start point or an end point is analyzed for all flip-flop circuits, and each flip-flop circuit is analyzed. For obtaining the worst slack value, a path analysis means and a path having the worst slack value among all the flip-flop circuits are obtained as a worst path, and an output signal from the worst combinational logic circuit constituting the worst path is obtained. Whether the timing is in time for the timing of the clock signal in the worst path A first condition judging means for judging whether the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is in time for the timing of the clock signal of the worst path. The cycle time resetting means for setting the cycle time of the clock signal even shorter, and the first condition determining means, wherein the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is the clock of the worst path. If the timing of the signal is not in time, the supply timing of the clock signal is adjusted in at least one of the flip-flop circuit at the preceding stage and the flip-flop circuit at the subsequent stage of the worst combination logic circuit, and the worst combination logic is adjusted. The output signal from the logic circuit is in time For the,
And clock signal arrival time setting means.

【0019】さらに、前記クロック信号の到達時刻設定
手段では、フリップフロップ回路に付与された、クロッ
ク信号の到達時刻を早くすることも遅くすることもでき
る非固定と、クロック信号の到達時刻を早くすることが
できない前固定と、クロック信号の到達時刻を遅くする
ことができない後固定との、3つの属性に基づいて、前
記クロック信号の前記供給タイミングの調整をする、こ
とを特徴とする。
In the clock signal arrival time setting means, the clock signal arrival time provided to the flip-flop circuit is not fixed and can be made earlier or later, and the clock signal arrival time is made earlier. It is characterized in that the supply timing of the clock signal is adjusted based on three attributes: a pre-fix which cannot be performed, and a post-fix which cannot delay the arrival time of the clock signal.

【0020】また、前記クロック信号の到達時刻設定の
後に、前記ワースト組合せ論理回路からの出力信号が間
に合うように前記クロック信号の供給タイミングを調整
することができたか否かを判断するための、第2の条件
判断手段をさらに備え、前記供給タイミングの調整がで
きなかった場合には、前記サイクルタイム再設定手段
で、前記クロック信号の前記サイクルタイムをさらに長
く設定する、ことを特徴とする。
Further, after the arrival time of the clock signal is set, it is determined whether or not the supply timing of the clock signal can be adjusted so that the output signal from the worst combinational logic circuit can be made in time. And a cycle time resetting means for setting the cycle time of the clock signal to be longer if the supply timing cannot be adjusted.

【0021】また、前記第2の条件判断手段で前記クロ
ック信号の前記供給タイミングの調整ができた場合に
は、前記ワースト組合せ論理回路の前後段の前記フリッ
プフロップ回路に前記非固定と前記前固定と前記後固定
とのうちの必要な属性の変更を行い、再度、前記パス解
析手段を実行することを特徴とする。
When the supply timing of the clock signal can be adjusted by the second condition judging means, the non-fixed and the pre-fixed are applied to the flip-flop circuits before and after the worst combinational logic circuit. And the required attributes of the post-fixing are changed, and the path analyzing means is executed again.

【0022】さらに、前記サイクルタイム再設定の後
に、現在設定されているサイクルタイムと、以前設定さ
れていたサイクルタイムとを比較して、その差が、一定
値以内であれば、最良のサイクルタイムが求まったと判
断するための、終了判定手段を、さらに備えることを特
徴とする。
Further, after resetting the cycle time, the currently set cycle time is compared with the previously set cycle time. If the difference is within a predetermined value, the best cycle time is set. Is further provided with an end determination unit for determining that is obtained.

【0023】また、本発明に係るクロック信号配線の自
動設計方法によれば、複数の組合せ論理回路と、これら
組合せ論理回路の間に設けられた複数のフリップフロッ
プ回路とを、有する、半導体集積回路におけるクロック
信号配線の自動設計方法であって、クロック信号を所定
のサイクルタイムに設定し、すべてのフリップフロップ
回路に対して、そのフリップフロップ回路が始点又は終
点となるパスを解析して、フリップフロップ回路毎に最
悪スラック値を求める、パス解析工程と、すべてのフリ
ップフロップ回路の中で、最悪スラック値を有するパス
をワーストパスとして求め、前記ワーストパスを構成す
るワースト組合せ論理回路からの出力信号のタイミング
が、前記ワーストパスにおけるクロック信号のタイミン
グに間に合うかどうかを判断する、第1の条件判断工程
と、前記第1の条件判断で、前記ワースト組合せ論理回
路からの出力信号のタイミングが、前記ワーストパスの
クロック信号のタイミングに間に合う場合には、前記ク
ロック信号の前記サイクルタイムをさらに短く設定す
る、サイクルタイム再設定工程と、前記第1の条件判断
で、前記ワースト組合せ論理回路からの出力信号のタイ
ミングが、前記ワーストパスのクロック信号のタイミン
グに間に合わない場合には、前記ワースト組合せ論理回
路の前段のフリップフロップ回路と後段のフリップフロ
ップ回路のうちの少なくとも一方のフリップフロップ回
路におけるクロック信号の供給タイミングを調整して、
前記ワースト組合せ論理回路からの出力信号が間に合う
ようにする、クロック信号の到達時刻設定工程と、を備
えたことを特徴とする。
According to the automatic clock signal wiring design method of the present invention, a semiconductor integrated circuit having a plurality of combinational logic circuits and a plurality of flip-flop circuits provided between the combinational logic circuits is provided. The clock signal wiring is set at a predetermined cycle time, and a path where the flip-flop circuit is a start point or an end point is analyzed with respect to all flip-flop circuits. A path analysis step of obtaining the worst slack value for each circuit, a path having the worst slack value among all flip-flop circuits is obtained as a worst path, and an output signal from a worst combinational logic circuit constituting the worst path is obtained. Whether the timing is in time for the timing of the clock signal in the worst path Determining whether the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is in time with the timing of the clock signal of the worst path in the first condition determining step and the first condition determining. In the cycle time resetting step of setting the cycle time of the signal even shorter, and in the first condition determination, the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is not in time for the timing of the clock signal of the worst path. In the case, the supply timing of the clock signal in at least one of the flip-flop circuit at the preceding stage and the flip-flop circuit at the subsequent stage of the worst combinational logic circuit is adjusted,
Setting an arrival time of a clock signal so that an output signal from the worst combinational logic circuit can be made in time.

【0024】さらに、前記クロック信号の到達時刻設定
工程では、フリップフロップ回路に付与された、クロッ
ク信号の到達時刻を早くすることも遅くすることもでき
る非固定と、クロック信号の到達時刻を早くすることが
できない前固定と、クロック信号の到達時刻を遅くする
ことができない後固定との、3つの属性に基づいて、前
記クロック信号の前記供給タイミングの調整をする、こ
とを特徴とする。
Further, in the clock signal arrival time setting step, the clock signal arrival time applied to the flip-flop circuit is not fixed and can be advanced or delayed, and the clock signal arrival time is advanced. It is characterized in that the supply timing of the clock signal is adjusted based on three attributes: a pre-fix which cannot be performed, and a post-fix which cannot delay the arrival time of the clock signal.

【0025】また、前記クロック信号の到達時刻設定工
程の後に、前記ワースト組合せ論理回路からの出力信号
が間に合うように前記クロック信号の供給タイミングを
調整することができたか否かを判断する第2の条件判断
工程をさらに備え、前記供給タイミングの調整ができな
かった場合には、前記サイクルタイム再設定工程で、前
記クロック信号の前記サイクルタイムをさらに長く設定
する、ことを特徴とする。
Further, after the clock signal arrival time setting step, it is determined whether or not the supply timing of the clock signal has been adjusted so that the output signal from the worst combinational logic circuit can be made in time. A condition determining step is further provided, and if the supply timing cannot be adjusted, the cycle time of the clock signal is set to be longer in the cycle time resetting step.

【0026】しかも、前記第2の条件判断工程で前記ク
ロック信号の前記供給タイミングの調整ができた場合に
は、前記ワースト組合せ論理回路の前後段の前記フリッ
プフロップ回路に前記非固定と前記前固定と前記後固定
とのうちの必要な属性の変更を行い、再度、前記パス解
析工程を行うことを特徴とする。
Further, when the supply timing of the clock signal can be adjusted in the second condition judging step, the non-fixed and the pre-fixed are applied to the flip-flop circuits before and after the worst combinational logic circuit. And the required attributes of the post-fixing are changed, and the path analysis step is performed again.

【0027】また、前記サイクルタイム再設定工程の後
に、現在設定されているサイクルタイムと、以前設定さ
れていたサイクルタイムとを比較して、その差が、一定
値以内であれば、最良のサイクルタイムが求まったと判
断する、終了判定工程を、さらに備えることを特徴とす
る。
After the cycle time resetting step, the currently set cycle time is compared with the previously set cycle time, and if the difference is within a predetermined value, the best cycle time is determined. The method further comprises an end determination step of determining that a time has been obtained.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕本発明の第1実
施形態は、特定のフリップフロップ回路のみに供給され
るクロック信号のタイミングを、他のフリップフロップ
回路に供給されるクロック信号のタイミングよりも遅ら
せることにより、特定のフリップフロップ回路のみのク
ロック周期を見かけ上、長くすることができるようにし
たものである。そしてこれにより、高い周波数のクロッ
ク信号で順序回路を動作させることができるようにした
ものである。より詳しくを、以下に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] In a first embodiment of the present invention, the timing of a clock signal supplied to only a specific flip-flop circuit is changed by changing the timing of a clock signal supplied to another flip-flop circuit. By delaying the timing, the clock cycle of only a specific flip-flop circuit can be apparently lengthened. Thus, the sequential circuit can be operated with a high frequency clock signal. This will be described in more detail below.

【0029】図1は本実施形態に係る遅延機能付フリッ
プフロップ回路の構成を示すブロック図である。この図
1からわかるように、本実施形態に係る遅延機能付フリ
ップフロップ回路は、フリップフロップ回路10と遅延
回路20とを備えて構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a flip-flop circuit with a delay function according to this embodiment. As can be seen from FIG. 1, the flip-flop circuit with a delay function according to the present embodiment includes a flip-flop circuit 10 and a delay circuit 20.

【0030】フリップフロップ回路10の入力端子Dに
は、外部からのデータ入力信号DISが入力されてい
る。フリップフロップ回路10のクロック端子には、遅
延回路20からの内部クロック信号ICLKが入力され
ている。フリップフロップ回路10の出力端子Qから
は、内部クロック信号ICLKと同期して、外部へデー
タ出力信号DOSが出力される。
An input terminal D of the flip-flop circuit 10 receives an external data input signal DIS. The internal clock signal ICLK from the delay circuit 20 is input to the clock terminal of the flip-flop circuit 10. Data output signal DOS is output to the outside from output terminal Q of flip-flop circuit 10 in synchronization with internal clock signal ICLK.

【0031】遅延回路20には、外部からの外部クロッ
ク信号ECLKが入力され、前述した内部クロック信号
ICLKが出力される。この内部クロック信号ICLK
は、外部クロック信号ECLKよりも、一定の時間だけ
遅延した信号である。
The delay circuit 20 receives an external clock signal ECLK from the outside and outputs the above-mentioned internal clock signal ICLK. This internal clock signal ICLK
Is a signal delayed by a certain time from the external clock signal ECLK.

【0032】次に図2に基づいて、第1実施形態に係る
遅延機能付フリップフロップ回路の動作を説明する。こ
の図2は、第1実施形態に係る遅延機能付フリップフロ
ップ回路の動作を説明するためのタイミングチャートを
示す図である。
Next, the operation of the flip-flop circuit with a delay function according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the flip-flop circuit with a delay function according to the first embodiment.

【0033】この図2からわかるように、時刻t1で外
部クロック信号ECLKがローからハイに切り替わった
とする。但し、内部クロック信号ICLKは遅延回路2
0の働きにより、時刻t1の時点ではローのままであ
る。次に、時刻t2で入力データ信号DISがローから
ハイに切り替わったとする。すなわち、この遅延機能付
フリップフロップ回路の前段に設けられた組合せ論理回
路の伝搬遅延時間Tpdが大きいため、外部クロック信
号ECLKの立ち上がり時刻t1よりも、ΔT1だけお
くれて、データ入力信号DISが立ち上がったとする。
As can be seen from FIG. 2, it is assumed that external clock signal ECLK switches from low to high at time t1. However, the internal clock signal ICLK is
Due to the action of 0, it remains low at time t1. Next, it is assumed that the input data signal DIS switches from low to high at time t2. That is, since the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit provided in the preceding stage of the flip-flop circuit with the delay function is large, the data input signal DIS rises by ΔT1 behind the rising time t1 of the external clock signal ECLK. I do.

【0034】続いて、時刻t3で内部クロック信号IC
LKがローからハイに切り替わる。すなわち、遅延回路
20の働きにより、外部クロック信号ECLKよりもΔ
T2だけ遅れて内部クロック信号ICLKが立ち上が
る。この内部クロック信号ICLKと同期してフリップ
フロップ回路10は、データ入力信号DISを取り込ん
で、データ出力信号DOSとして出力する。このため、
時刻t3において、データ出力信号DOSは、ローから
ハイに切り替わる。つまり、前段の組合せ論理回路の伝
搬遅延時間Tpdが大きいためにΔT1だけ到達が遅れ
たデータ入力信号DISを、フリップフロップ回路10
が取り込んで、データ出力信号DOSとして、出力する
ことができる。
Subsequently, at time t3, the internal clock signal IC
LK switches from low to high. That is, due to the operation of the delay circuit 20, the external clock signal ECLK is more
The internal clock signal ICLK rises with a delay of T2. In synchronization with this internal clock signal ICLK, the flip-flop circuit 10 takes in the data input signal DIS and outputs it as a data output signal DOS. For this reason,
At time t3, the data output signal DOS switches from low to high. That is, the data input signal DIS whose arrival has been delayed by ΔT1 due to the large propagation delay time Tpd of the preceding combinational logic circuit is supplied to the flip-flop circuit 10.
And can be output as a data output signal DOS.

【0035】図3は、本実施形態に係る遅延機能付フリ
ップフロップ回路の具体的な回路構成の一例を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a specific circuit configuration of the flip-flop circuit with a delay function according to the present embodiment.

【0036】この図3からわかるように、遅延回路20
は直列的に接続された複数のインバータ20aを備えて
構成されている。本実施形態においては、この遅延回路
20には、偶数個のインバータ20aが設けられてい
る。遅延回路20の出力はインバータ30aに接続され
ており、このインバータ30aから反転内部クロック信
号/ICLKが出力されている。また、このインバータ
30aの出力はインバータ30bに接続されており、こ
のインバータ30bから内部クロック信号ICLKが出
力されている。
As can be seen from FIG. 3, the delay circuit 20
Is provided with a plurality of inverters 20a connected in series. In the present embodiment, the delay circuit 20 is provided with an even number of inverters 20a. The output of the delay circuit 20 is connected to an inverter 30a, which outputs an inverted internal clock signal / ICLK. The output of inverter 30a is connected to inverter 30b, and internal clock signal ICLK is output from inverter 30b.

【0037】フリップフロップ回路10は、直列的に接
続された、クロックドインバータ10aとインバータ1
0bとトランスファーゲート10cとインバータ10d
とインバータ10eとを備えて構成されている。さら
に、このフリップフロップ回路10は、インバータ10
bと並列的に接続されたクロックドインバータ10f
と、インバータ10dと並列的に接続されたクロックド
インバータ10gとを、備えて構成されている。そし
て、クロックドインバータ10aにデータ入力信号DI
Sが入力され、インバータ10eからデータ出力信号D
OSが出力される。
The flip-flop circuit 10 includes a clocked inverter 10a and an inverter 1 connected in series.
0b, transfer gate 10c and inverter 10d
And an inverter 10e. Further, the flip-flop circuit 10 includes an inverter 10
clocked inverter 10f connected in parallel with b
And a clocked inverter 10g connected in parallel with the inverter 10d. The data input signal DI is supplied to the clocked inverter 10a.
S is input, and the data output signal D is output from the inverter 10e.
The OS is output.

【0038】以上のように、本実施形態に係る遅延機能
付フリップフロップ回路によれば、外部クロック信号E
CLKが立ち上がってから、一定の遅延時間ΔT2をお
いて内部クロック信号ICLKが立ち上がるため、フリ
ップフロップ回路10におけるデータ入力信号DISの
取り込みを、遅延時間ΔT2分だけ遅くすることができ
る。すなわち、セットアップタイムTsuを見かけ上負
の値を持つようにすることができる。このため、遅延機
能付フリップフロップ回路へのデータ入力信号DISの
到着が遅延時間ΔT2分だけ遅く到着しても、フリップ
フロップ回路10は、正しくデータ入力信号DISを取
り込むことができる。したがって、この遅延機能付フリ
ップフロップ回路を、短い周期の外部クロック信号EC
LKで動作させることができる。
As described above, according to the flip-flop circuit with a delay function according to the present embodiment, the external clock signal E
Since the internal clock signal ICLK rises after a certain delay time ΔT2 after the rise of CLK, the fetch of the data input signal DIS in the flip-flop circuit 10 can be delayed by the delay time ΔT2. That is, the setup time Tsu can have an apparently negative value. Therefore, even if the data input signal DIS arrives at the delay function flip-flop circuit later by the delay time ΔT2, the flip-flop circuit 10 can correctly capture the data input signal DIS. Therefore, this flip-flop circuit with a delay function is connected to an external clock signal EC having a short cycle.
LK can be operated.

【0039】なお、第1実施形態においてはフリップフ
ロップ回路10に本発明を適用した場合を例として説明
した。しかし、図4からわかるように、フリップフロッ
プ回路10と同様にクロック信号を必要とするラッチ回
路11についても本発明を適用することができる。すな
わち、フリップフロップ回路10やラッチ回路11のよ
うな、クロック信号に同期してデータ入力信号DISを
保持してデータ出力信号DOSとして出力する、データ
保持出力回路であれば、本発明を適用することができ
る。
In the first embodiment, the case where the present invention is applied to the flip-flop circuit 10 has been described as an example. However, as can be seen from FIG. 4, the present invention can be applied to the latch circuit 11 which requires a clock signal, similarly to the flip-flop circuit 10. That is, the present invention can be applied to any data holding output circuit such as the flip-flop circuit 10 or the latch circuit 11 which holds the data input signal DIS in synchronization with the clock signal and outputs it as the data output signal DOS. Can be.

【0040】〔第2実施形態〕本発明の第2実施形態
は、第1実施形態におけるフリップフロップ回路の代わ
りにラッチ回路とパルス信号発生回路を設けることによ
り、半導体集積回路に占める面積の削減を図ったもので
ある。
[Second Embodiment] In a second embodiment of the present invention, a latch circuit and a pulse signal generation circuit are provided instead of the flip-flop circuit in the first embodiment, so that the area occupied by the semiconductor integrated circuit can be reduced. It is intended.

【0041】図5は、第2実施形態に係る遅延機能付フ
リップフロップ回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a flip-flop circuit with a delay function according to the second embodiment.

【0042】この図5からわかるように、第2実施形態
に係る遅延機能付フリップフロップ回路は、ラッチ回路
40とパルス発生回路42と遅延回路20とを備えて構
成されている。本実施形態では、ラッチ回路40とパル
ス発生回路42とで、フリップフロップ動作を実現して
いる。
As can be seen from FIG. 5, the flip-flop circuit with a delay function according to the second embodiment includes a latch circuit 40, a pulse generation circuit 42, and a delay circuit 20. In the present embodiment, the flip-flop operation is realized by the latch circuit 40 and the pulse generation circuit 42.

【0043】遅延回路20は上述した第1実施形態と同
様に、入力された外部クロック信号ECLKを一定の遅
延時間をおいて内部クロック信号ICLKとして出力す
る。この内部クロック信号ICLKは、パルス信号発生
回路42に入力される。
The delay circuit 20 outputs the input external clock signal ECLK as an internal clock signal ICLK after a certain delay time, as in the first embodiment. This internal clock signal ICLK is input to the pulse signal generation circuit 42.

【0044】パルス信号発生回路42では、内部クロッ
ク信号ICLKの立ち上がりに同期して、短いパルス幅
のパルス信号PSを生成する。すなわち、ハイレベルの
時間が短いパルス信号PSを生成する。このパルス信号
PSは、ラッチ回路40へ入力される。
The pulse signal generating circuit 42 generates a pulse signal PS having a short pulse width in synchronization with the rise of the internal clock signal ICLK. That is, the pulse signal PS having a short high-level time is generated. This pulse signal PS is input to the latch circuit 40.

【0045】ラッチ回路40には、このパルス信号PS
の他に、データ入力信号DISが入力されており、デー
タ出力信号DOSを出力する。このラッチ回路40は、
パルス信号PSがハイの間はデータ入力信号DISの値
を取り込みデータ出力信号DOSとして出力し、パルス
信号PSがローの間は、このパルス信号PSの立ち下が
り時のデータ入力信号DISの値を保持してデータ出力
信号DOSとして出力する回路である。
The pulse signal PS is supplied to the latch circuit 40.
In addition, a data input signal DIS is input, and a data output signal DOS is output. This latch circuit 40
While the pulse signal PS is high, the value of the data input signal DIS is fetched and output as the data output signal DOS, and while the pulse signal PS is low, the value of the data input signal DIS at the time of falling of the pulse signal PS is held. And outputs it as a data output signal DOS.

【0046】次に図6に基づいて、第2実施形態に係る
遅延機能付フリップフロップ回路の動作を説明する。こ
の図6は、第2実施形態に係る遅延機能付フリップフロ
ップ回路の動作を説明するためのタイミングチャートを
示す図である。
Next, the operation of the flip-flop circuit with a delay function according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the flip-flop circuit with a delay function according to the second embodiment.

【0047】この図6からわかるように、時刻t1で外
部クロック信号ECLKがローからハイに切り替わった
とする。但し、内部クロック信号ICLKは遅延回路2
0の働きにより、時刻t1の時点ではローのままであ
る。このため、パルス信号PSも、この時刻t1の時点
ではローのままである。次に、時刻t2で入力データ信
号DISがローからハイに切り替わったとする。すなわ
ち、この遅延機能付フリップフロップ回路の前段に設け
られた組合せ論理回路の伝搬遅延時間Tpdが大きいた
め、外部クロック信号ECLKの立ち上がり時刻t1よ
りも、ΔT1だけおくれて、データ入力信号DISが立
ち上がったとする。
As can be seen from FIG. 6, it is assumed that external clock signal ECLK switches from low to high at time t1. However, the internal clock signal ICLK is
Due to the action of 0, it remains low at time t1. Therefore, the pulse signal PS also remains low at the time t1. Next, it is assumed that the input data signal DIS switches from low to high at time t2. That is, since the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit provided in the preceding stage of the flip-flop circuit with the delay function is large, the data input signal DIS rises by ΔT1 behind the rising time t1 of the external clock signal ECLK. I do.

【0048】続いて、時刻t3で内部クロック信号IC
LKがローからハイに切り替わる。すなわち、遅延回路
20の働きにより、外部クロック信号ECLKよりもΔ
T2だけ遅れて内部クロック信号ICLKが立ち上が
る。この内部クロック信号ICLKと同期してパルス信
号PSは、ローからハイに切り替わる。このパルス信号
PSがハイになるので、ラッチ回路40は、データ入力
信号DISを取り込んで、データ出力信号DOSとして
出力する。このため、時刻t3において、データ出力信
号DOSは、ローからハイに切り替わる。つまり、前段
の組合せ論理回路の伝搬遅延時間Tpdが大きいために
ΔT1だけ到達が遅れたデータ入力信号DISを、ラッ
チ回路40が取り込んで、データ出力信号DOSとし
て、出力することができる。続いて、時刻t4でパルス
信号PSがハイからローに切り替わる。すなわち、時刻
t3から時刻t4の間の短い時間だけ、パルス信号PS
が出力されたことになる。
Subsequently, at time t3, the internal clock signal IC
LK switches from low to high. That is, due to the operation of the delay circuit 20, the external clock signal ECLK is more
The internal clock signal ICLK rises with a delay of T2. The pulse signal PS switches from low to high in synchronization with the internal clock signal ICLK. Since the pulse signal PS becomes high, the latch circuit 40 takes in the data input signal DIS and outputs it as the data output signal DOS. Therefore, at time t3, the data output signal DOS switches from low to high. That is, the data input signal DIS whose arrival has been delayed by ΔT1 due to the large propagation delay time Tpd of the preceding combinational logic circuit can be captured by the latch circuit 40 and output as the data output signal DOS. Subsequently, at time t4, the pulse signal PS switches from high to low. That is, the pulse signal PS is provided only for a short time from time t3 to time t4.
Is output.

【0049】図7は、本実施形態に係る遅延機能付フリ
ップフロップ回路の具体的な回路構成の一例を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a specific circuit configuration of the flip-flop circuit with a delay function according to the present embodiment.

【0050】この図7からわかるように、遅延回路20
は、上述した第1実施形態と同様に、偶数個のインバー
タ20aを直列的に接続して、構成されている。この遅
延回路20の出力である内部クロック信号ICLKは、
パルス信号発生回路42のインバータ42aとNAND
回路42bとに入力される。インバータ42aは、奇数
個設けられており、直列的に接続されている。このイン
バータ42aの最終出力出力も、NAND回路42bに
接続されている。すなわち、内部クロック信号ICLK
と、インバータ42aの最終出力とが、NAND回路4
2bに入力される。NAND回路42bからは、反転パ
ルス信号/PSが出力される。この反転パルス信号/P
Sはインバータ42cに入力され、このインバータ42
cからパルス信号PSが出力される。これらパルス信号
PSと反転パルス信号/PSとは、ラッチ回路40へ入
力される。
As can be seen from FIG. 7, the delay circuit 20
Is configured by connecting an even number of inverters 20a in series, as in the first embodiment described above. The internal clock signal ICLK output from the delay circuit 20 is
Inverter 42a of pulse signal generating circuit 42 and NAND
The signal is input to the circuit 42b. An odd number of inverters 42a are provided and connected in series. The final output of the inverter 42a is also connected to the NAND circuit 42b. That is, the internal clock signal ICLK
And the final output of the inverter 42a are the NAND circuit 4
2b. NAND circuit 42b outputs inverted pulse signal / PS. This inverted pulse signal / P
S is input to the inverter 42c, and this inverter 42c
The pulse signal PS is output from c. The pulse signal PS and the inverted pulse signal / PS are input to the latch circuit 40.

【0051】ラッチ回路40は、直列的に接続されたク
ロックドインバータ40aとインバータ40bとを備え
て構成されている。さらに、ラッチ回路40は、インバ
ータ40bと並列的に接続されたクロックドインバータ
40cを備えて構成されている。クロックドインバータ
40aには、データ入力信号DISが入力され、インバ
ータ40bからデータ出力信号DOSが出力される。
The latch circuit 40 includes a clocked inverter 40a and an inverter 40b connected in series. Further, the latch circuit 40 includes a clocked inverter 40c connected in parallel with the inverter 40b. Data input signal DIS is input to clocked inverter 40a, and data output signal DOS is output from inverter 40b.

【0052】以上のように本実施形態に係る遅延機能付
フリップフロップ回路によれば、パルス信号発生回路4
2とラッチ回路40とで、フリップフロップ動作をさせ
ることとしたので、半導体集積回路の占有面積を小さく
することができる。すなわち、上述した第1実施形態の
ように、遅延回路20と通常のフリップフロップ回路1
0を組合せて、負のセットアップ時間の有する遅延機能
付フリップフロップ回路を構成した場合、同然のことな
がら通常のフリップフロップ回路10よりも面積及び消
費電力が大きくなる。これに対して、本実施形態では、
この欠点を補うために、遅延回路20とパルス信号発生
回路42とラッチ回路40とにより、負のセットアップ
時間を有する遅延機能付フリップフロップ回路を構成す
ることとしたので、面積を上述した第1実施形態のおよ
そ2/3程度にすることができる。すなわち、通常のフ
リップフロップ回路10はマスターラッチ回路とスレー
ブラッチ回路で構成されるので、ラッチ回路40はフリ
ップフロップ回路10の半分程度の面積で実現すること
ができる。そして、この削減した部分に遅延回路20お
よびパルス信号発生回路42を置くことで、より小さな
面積で遅延機能付フリップフロップ回路を実現すること
ができる。
As described above, according to the flip-flop circuit with a delay function according to the present embodiment, the pulse signal generation circuit 4
Since the flip-flop operation is performed by the latch circuit 2 and the latch circuit 40, the area occupied by the semiconductor integrated circuit can be reduced. That is, as in the first embodiment described above, the delay circuit 20 and the normal flip-flop circuit 1
When 0 is combined to form a flip-flop circuit with a delay function having a negative setup time, the area and power consumption are larger than that of the normal flip-flop circuit 10 as a matter of course. In contrast, in the present embodiment,
To compensate for this drawback, the delay circuit 20, the pulse signal generation circuit 42, and the latch circuit 40 constitute a flip-flop circuit with a delay function having a negative setup time. It can be about 2/3 of the form. That is, since the normal flip-flop circuit 10 includes the master latch circuit and the slave latch circuit, the latch circuit 40 can be realized with an area that is about half the area of the flip-flop circuit 10. By placing the delay circuit 20 and the pulse signal generation circuit 42 in the reduced portion, a flip-flop circuit with a delay function can be realized with a smaller area.

【0053】〔第3実施形態〕第3実施形態は、上述し
た第1及び第2実施形態に係る遅延機能付フリップフロ
ップを用いた設計手法に関するものであり、セットアッ
プタイムが大きく異なる複数の遅延機能付フリップフロ
ップ回路をライブラリとして用意して、設計を行うとい
うものである。
[Third Embodiment] The third embodiment relates to a design method using the flip-flops with a delay function according to the above-described first and second embodiments, and includes a plurality of delay functions having greatly different setup times. This is to prepare a flip-flop circuit with a library as a design.

【0054】ひとつの順序回路には、複数の組合せ論理
回路が含まれている。このため、順序回路を構成する組
合せ論理回路の遅延時間には、大きいものもあれば、小
さいものもある。順序回路の設計段階においては、一般
に、これらのうち最も遅延時間の大きいものがクリティ
カルパスと呼ばれ、順序回路の動作周期を決定する。す
なわち、クリティカルパスにより最高のクロック信号周
波数が決定される。動作周期が目標値に達しない場合、
クリティカルパス部分の組合せ論理回路の変更を強いら
れる。具体的には、クリティカルパス部分の組合せ論理
回路にフリップフロップ回路を挿入して、この組合せ論
理回路を分割する必要が生じる。このような変更をした
場合、通常はRTL記述を変更するなどして対応する。
One sequential circuit includes a plurality of combinational logic circuits. Therefore, some of the delay times of the combinational logic circuits constituting the sequential circuit are large and others are small. In the design stage of a sequential circuit, the one having the longest delay time is generally called a critical path and determines the operation cycle of the sequential circuit. That is, the highest clock signal frequency is determined by the critical path. If the operation cycle does not reach the target value,
The combinational logic circuit in the critical path portion is forced to change. Specifically, it is necessary to insert a flip-flop circuit into the combinational logic circuit in the critical path portion to divide this combinational logic circuit. Such a change is usually dealt with by changing the RTL description.

【0055】しかしながら、上述した第1及び第2実施
形態に係る遅延機能付フリップフロップ回路を用いれ
ば、クリティカルパスの組合せ論理回路の変更なしに動
作周期を速めることができる。すなわち、クリティカル
パスの組合せ論理回路の遅延時間のうち、短くしたい未
達時間Td分だけの遅延回路20を有する遅延機能付フ
リップフロップ回路を、その組合せ論理回路の後段に用
いればよい。つまり、にクリティカルパスの信号が入力
されるフリップフロップを変更すればよい。
However, by using the flip-flop circuits with delay functions according to the first and second embodiments, the operation cycle can be shortened without changing the combinational logic circuit of the critical path. That is, a flip-flop circuit with a delay function having the delay circuit 20 for the unreached time Td to be shortened among the delay times of the combinational logic circuit of the critical path may be used at the subsequent stage of the combinational logic circuit. That is, the flip-flop to which the signal of the critical path is input may be changed.

【0056】例えば、図15における組合せ論理回路L
C(2)の伝搬遅延時間Tpdが大きいため、クロック
信号よりもTdだけ遅れて、組合せ論理回路LC(2)
の出力信号がフリップフロップ回路FF(2)に到達し
たとする。すなわち、未達時間がTdであったとする。
この場合、この組合せ論理回路LC(2)の後段のフリ
ップフロップ回路FF(2)を未達時間Td分だけの遅
延を有する遅延機能付フリップフロップ回路に置き換え
ることにより、フリップフロップ回路FF(2)は、正
しい組合せ論理回路の出力信号を取り込むことができ
る。
For example, the combinational logic circuit L in FIG.
Since the propagation delay time Tpd of C (2) is large, the combinational logic circuit LC (2) lags behind the clock signal by Td.
Output signal reaches the flip-flop circuit FF (2). That is, it is assumed that the unreached time is Td.
In this case, the flip-flop circuit FF (2) at the subsequent stage of the combinational logic circuit LC (2) is replaced with a flip-flop circuit with a delay function having a delay corresponding to the non-arrival time Td, so that the flip-flop circuit FF (2) Can capture the output signal of the correct combinational logic circuit.

【0057】また、実際にはクリティカルパスよりは遅
延時間が小さいものの、動作周期の目標値を満たさない
組合せ論理回路のパスが他に存在することがある。それ
らの組合せ論理回路のパスに対応するため、クリティカ
ルパスの未達時間Tdよりも遅延時間の小さい遅延機能
付フリップフロップ回路を用意しておくことが望まし
い。すなわち、様々な遅延時間を有する遅延機能付フリ
ップフロップ回路を複数用意しておくことが望ましい。
このように遅延時間の異なる遅延機能付フリップフロッ
プ回路をライブラリ登録し、再び論理合成を行う。
In addition, there may be other paths of the combinational logic circuit which actually have a shorter delay time than the critical path, but do not satisfy the target value of the operation period. In order to correspond to the paths of these combinational logic circuits, it is desirable to prepare a flip-flop circuit with a delay function having a delay time shorter than the non-arrival time Td of the critical path. That is, it is desirable to prepare a plurality of flip-flop circuits with delay functions having various delay times.
In this way, the flip-flop circuits with delay functions having different delay times are registered in a library, and logic synthesis is performed again.

【0058】この設計の流れをフローチャートして示す
と、図8に示すようになる。すなわち、まず、設計され
た順序回路についてRTL記述を行う(S1)。続い
て、このRTL記述に基づいて、論理合成装置にて、論
理合成を行う(S2)。次に、この論理合成結果に基づ
いて、ゲートレベル記述を行う(S3)。そして、この
ゲートレベル記述に基づいて、クリティカルパスを検出
するクリティカルパス解析を行う(S4)。次に、この
クリティカルパスにおけるクロック信号の動作周期に対
する未達時間Tdを求める(S5)。また、この際に
は、このクリティカルパス以外にもクロック信号の動作
周期よりも遅れる組合せ論理回路が存在する場合もあ
る。そのような場合には、それらの未達時間も同時に求
める。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of this design. That is, first, RTL description is performed for the designed sequential circuit (S1). Subsequently, logic synthesis is performed by the logic synthesis device based on the RTL description (S2). Next, a gate level description is performed based on the result of the logic synthesis (S3). Then, a critical path analysis for detecting a critical path is performed based on the gate level description (S4). Next, a non-arrival time Td with respect to the operation cycle of the clock signal in the critical path is obtained (S5). In this case, there may be a combinational logic circuit which is delayed from the operation cycle of the clock signal other than the critical path. In such a case, the unreached time is also determined at the same time.

【0059】次に、−Td〜0のセットアップ時間Ts
uを持つ遅延機能付フリップフロップ回路のライブラリ
を用いて、もう一度、論理合成を行う(S6)。すなわ
ち、クリティカルパスにおける組合せ論理回路の後段の
フリップフロップ回路を、クリティカルパスにおける未
達時間Td分だけの遅延時間を有する遅延機能付フリッ
プフロップ回路で、置き換える。さらに、それ以外のパ
スにおける組合せ論理回路の中で未達時間を有するパス
の後段のフリップフロップ回路を、その未達時間分だけ
の遅延時間を有する遅延機能付フリップフロップ回路
で、置き換える。これにより、所望のクロック信号の動
作周期を満たすゲートレベル記述を得る(S7)。
Next, the setup time Ts of -Td to 0
The logic synthesis is performed again using the library of the flip-flop circuit with the delay function u (S6). In other words, the flip-flop circuit at the subsequent stage of the combinational logic circuit on the critical path is replaced with a flip-flop circuit with a delay function having a delay time corresponding to the non-arrival time Td on the critical path. Further, in the combinational logic circuits in the other paths, the flip-flop circuit at the subsequent stage of the path having the non-arrival time is replaced with a flip-flop circuit with a delay function having a delay time corresponding to the non-arrival time. As a result, a gate level description that satisfies the operation cycle of the desired clock signal is obtained (S7).

【0060】なお、動作周期の目標値を満たさないパス
が数多く存在する場合、置き換える遅延機能付フリップ
フロップ回路の最大の遅延時間を、クリティカルパスの
未達時間Tdよりも大きくすることも考えられる。
When there are many paths that do not satisfy the target value of the operation period, the maximum delay time of the flip-flop circuit with a delay function to be replaced may be made longer than the non-arrival time Td of the critical path.

【0061】また、遅延機能付フリップフロップ回路は
負のセットアップタイムTsuを有するかわりに大きな
正のホールドタイムを持つため、ホールド違反が起きや
すい。図9は、このホールド違反が生ずる過程を説明す
るための図である。この図9からわかるように、この例
では、組合せ論理回路LC(4)の伝搬遅延時間Tpd
が大きいため、フリップフロップ回路FF(6)に遅延
時間ΔT2を有する遅延機能付フリップフロップ回路を
用いている。したがって、組合せ論理回路LC(4)の
出力信号自体は、AND回路50を介しても、フリップ
フロップ回路FF(6)の取り込みに間に合うことにな
る。ところが、組合せ論理回路LC(5)の伝搬遅延時
間Tpdがあまり大きくない場合、フリップフロップ回
路FF(6)がAND回路50の出力信号を取り込む前
に、組合せ論理回路LC(5)の出力信号が次のタイミ
ングのクロック信号の立ち上がりに同期して、変化して
しまうことも考えられる。これがホールド違反である。
そこで、このようなホールド違反が起こらないようにす
るため、面積が小さく、遅延時間の大きい遅延時間生成
回路52を組合せ論理回路LC(5)とAND回路50
の間に、挿入する必要がある。このためには、遅延時間
生成回路52をライブラリに登録しておく必要もある。
Further, since the flip-flop circuit with the delay function has a large positive hold time instead of having the negative setup time Tsu, a hold violation is likely to occur. FIG. 9 is a diagram for explaining a process in which the hold violation occurs. As can be seen from FIG. 9, in this example, the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit LC (4)
Therefore, a flip-flop circuit with a delay function having a delay time ΔT2 is used for the flip-flop circuit FF (6). Therefore, the output signal itself of the combinational logic circuit LC (4) can be received by the flip-flop circuit FF (6) even through the AND circuit 50. However, when the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit LC (5) is not so large, the output signal of the combinational logic circuit LC (5) becomes high before the flip-flop circuit FF (6) takes in the output signal of the AND circuit 50. It is conceivable that the clock signal changes in synchronization with the rise of the clock signal at the next timing. This is a hold violation.
Therefore, in order to prevent such a hold violation from occurring, the delay time generation circuit 52 having a small area and a large delay time is combined with the combinational logic circuit LC (5) and the AND circuit 50.
Need to be inserted between them. For this purpose, it is necessary to register the delay time generation circuit 52 in a library.

【0062】以上のように、本実施形態に係る順序回路
の設計手法によれば、組合せ論理回路において未達時間
が生じたとしても、RTL記述を変更することなく対処
することができる。すなわち、未達時間が生じるフリッ
プフロップ回路を遅延機能付フリップフロップ回路に置
き換えるだけで、正しい動作を確保することができる。
このため、RTL記述を変更する必要はなくなり、効率
的な設計業務を行うことができる。
As described above, according to the method of designing a sequential circuit according to the present embodiment, even if an unreached time occurs in a combinational logic circuit, it can be dealt with without changing the RTL description. That is, a correct operation can be ensured only by replacing the flip-flop circuit in which the unreached time occurs with a flip-flop circuit with a delay function.
Therefore, there is no need to change the RTL description, and efficient design work can be performed.

【0063】なお、現状でもライブラリに登録されてい
るフリップフロップ回路のセットアップ時間Tsuはそ
れぞれ異なるが、それは他の特性(例えば駆動力など)
を変化させた結果として付随的に(いわば副作用とし
て)発生したものである。これに対して本発明では、フ
リップフロップ回路のセットアップ時間Tsu以外の特
性は保ちつつ、セットアップ時間Tsuのみを積極的に
変化させることとしており、本質的に異なる。
Although the setup times Tsu of the flip-flop circuits registered in the library are different at present, they have other characteristics (eg, driving force).
Has occurred incidentally (as a side effect) as a result of changing. On the other hand, in the present invention, only the setup time Tsu is positively changed while maintaining characteristics other than the setup time Tsu of the flip-flop circuit, which is essentially different.

【0064】その結果、セットアップ時間Tsuが負の
値を持つフリップフロップ回路を部分的に用いることに
より、クロック周期Tckよりも大きな伝搬遅延時間T
pdであっても、Tpd+Tsu<Tckの関係式を満
たすことができるようになる。クリティカルパスを形成
するフリップフロップ回路に負のセットアップ時間Ts
uを持つ遅延機能付フリップフロップ回路を用いること
により、順序回路全体の動作速度を向上できるのであ
る。これはフリップフロップ回路の挿入位置を変えるこ
となく行うことができ、RTL記述の変更も不要であ
る。また、フリップフロップ回路内部でクロック信号を
遅らせるので、クロック分配機構に修正を加える必要も
なく、正確に遅延を入れることができる。
As a result, by partially using the flip-flop circuit having a negative setup time Tsu, the propagation delay time T.sub.
Even with pd, the relational expression of Tpd + Tsu <Tck can be satisfied. Negative setup time Ts is applied to the flip-flop circuit forming the critical path.
By using the flip-flop circuit with a delay function having u, the operation speed of the entire sequential circuit can be improved. This can be performed without changing the insertion position of the flip-flop circuit, and there is no need to change the RTL description. Further, since the clock signal is delayed inside the flip-flop circuit, it is not necessary to modify the clock distribution mechanism, and the delay can be accurately provided.

【0065】〔第4実施形態〕本発明の第4実施形態
は、順序回路を構成する半導体集積回路内のすべてのフ
リップフロップ回路に供給されるクロック信号のタイミ
ングを、それぞれの組合せ論理回路のパスの遅延を考慮
して制御することにより、最大動作周波数を向上さよう
とするものである。そして、このようなクロック信号の
供給タイミングを自動的に決定して、クロック信号の配
線を行うアルゴリズムを提供しようとするものである。
より詳しくを以下に説明する。
[Fourth Embodiment] In a fourth embodiment of the present invention, the timing of a clock signal supplied to all flip-flop circuits in a semiconductor integrated circuit forming a sequential circuit is determined by using the path of each combinational logic circuit. Thus, the maximum operating frequency is intended to be improved by performing control in consideration of the delay of the above. Then, it is an object to provide an algorithm for automatically determining the supply timing of such a clock signal and wiring the clock signal.
This will be described in more detail below.

【0066】図10は本実施形態に係るクロック自動配
線アルゴリズムを説明するためのフローチャートを示す
図である。以下、この図10に基づいて、このアルゴリ
ズムを説明する。
FIG. 10 is a flow chart for explaining the automatic clock routing algorithm according to the present embodiment. Hereinafter, the algorithm will be described with reference to FIG.

【0067】<前提>まず、フローチャートの説明に入
る前に、前提となる事項を説明する。
<Prerequisites> First, before starting the description of the flowchart, prerequisite matters will be described.

【0068】(1)現在のサイクルタイムをClock
TimeAとする。すなわち、現在のクロック信号の
動作周波数を用いた場合の、1クロックサイクルの時間
を、Clock TimeAとする。
(1) Clock of current cycle time
Time A. That is, the time of one clock cycle when the current operating frequency of the clock signal is used is defined as Clock TimeA.

【0069】(2)以前のサイクルタイムをClock
TimeBとする。すなわち、以前のクロック信号の
動作周波数を用いた場合の、1クロックサイクルの時間
を、Clock TimeBとする。
(2) The previous cycle time is set to Clock.
TimeB. That is, the time of one clock cycle when the operating frequency of the previous clock signal is used is defined as Clock TimeB.

【0070】(3)新しいサイクルタイムをClock
TimeNとする。すなわち、新しいクロック信号の
動作周波数を用いた場合の、1クロックサイクルの時間
を、Clock TimeNとする。
(3) Clock the new cycle time
TimeN. That is, the time of one clock cycle when the operating frequency of the new clock signal is used is defined as Clock TimeN.

【0071】(4)収束判定の最小遷移値をDelta
Convgとする。すなわち、現在のサイクルタイム
Clock TimeAと、以前のサイクルタイムCl
ock TimeBとの差の絶対値が、Delta C
onvg以下であれば、最良のサイクルタイムが一応求
められたと判断する。
(4) The minimum transition value for convergence determination is Delta
Convg. That is, the current cycle time Clock Time A and the previous cycle time Cl
The absolute value of the difference from ock TimeB is Delta C
If onvg or less, it is determined that the best cycle time has been determined.

【0072】(5)クロック到達時刻をClock A
rrive Timeとする。すなわち、クロック信号
がフリップフロップ回路に到達した時刻を、Clock
Arrive Timeとする。
(5) Clock A
drive Time. That is, the time at which the clock signal arrives at the flip-flop circuit is represented by Clock.
Arrival Time.

【0073】(6)始終点の種類として、フリップフロ
ップ回路と、他の半導体チップからこの順序回路へ信号
を入力するための入力ポートと、他の半導体チップへこ
の順序回路から信号を出力するための出力ポートと、他
の半導体チップと信号の入出力をするための入出力ポー
トとを、考慮する。また、始終点には、前固定、後固
定、非固定の3種類の属性を使用し区別する。すなわ
ち、フリップフロップ回路等のクロック到達時刻Clo
ck Arrive Timeをそれ以上前に早くする
ことができない場合に、前固定という属性を付与する。
フリップフロップ回路等のクロック到達時刻Clock
Arrive Timeをそれ以上後に遅らせること
ができない場合に、後固定という属性を付与する。フリ
ップフロップ回路等のクロック到達時刻Clock A
rrive Timeを、早めたり、遅らせたりするこ
とができる場合に、非固定という属性を付与する。これ
らのうち、前固定と後固定は、1つのフリップフロップ
回路等に重複して付与されることもある。入力ポートの
クロック到達時刻Clock Arrive Time
は、他の半導体チップからの入力であるので、早めるこ
とができない。したがって、入力ポートには、前固定の
属性が付与される。また、出力ポートのクロック到達時
刻Clock Arrive Timeは、他の半導体
チップへの出力であるので、遅くすることができない。
したがって、出力ポートには、後固定の属性が付与され
る。入出力ポートのクロック到達時刻Clock Ar
riveTimeは、他の半導体チップとの入出力であ
るので、早くしたり、遅くしたり、することができな
い。したがって、入出力ポートには、前固定及び後固定
の属性が付与される。フリップフロップ回路のクロック
到達時刻Clock Arrive Timeは、当初
は早くしたり、遅くしたりすることが可能であるが、こ
の処理の過程において、他のフリップフロップ回路への
クロック到達時刻Clock Arrive Time
の制約によって、早めることができなかったり、遅くす
ることができなかったりするようになる。したがって、
フリップフロップ回路には、前固定、後固定、非固定の
属性が付与される。これら前固定、後固定、非固定の属
性の意味を表にまとめると表1のようになる。
(6) As the types of start and end points, a flip-flop circuit, an input port for inputting a signal from another semiconductor chip to this sequential circuit, and a signal for outputting a signal from this sequential circuit to another semiconductor chip. And an input / output port for inputting / outputting a signal to / from another semiconductor chip are considered. The start and end points are distinguished by using three types of attributes: front fixed, rear fixed, and non-fixed. That is, the clock arrival time Clo of the flip-flop circuit or the like
If it is not possible to make the ck_Arrived_Time earlier than this, an attribute of “fixed before” is given.
Clock arrival time Clock of flip-flop circuit etc.
If the Arrival Time cannot be delayed any further, an attribute of post-fix is given. Clock arrival time Clock A of flip-flop circuit etc.
When the live Time can be advanced or delayed, an attribute of non-fixed is given. Of these, the front fixed and the rear fixed may be given to one flip-flop circuit or the like in an overlapping manner. Clock arrival time of input port Clock Arrival Time
Cannot be advanced because it is an input from another semiconductor chip. Therefore, the input port is given a pre-fixed attribute. The clock arrival time Clock Output Time of the output port cannot be delayed because it is an output to another semiconductor chip.
Therefore, a post-fixed attribute is assigned to the output port. Clock Arrival Time of Input / Output Port Clock Ar
Since the liveTime is an input / output with another semiconductor chip, it cannot be made faster or slower. Therefore, the front and rear fixed attributes are assigned to the input / output ports. Although the clock arrival time Clock Arrival Time of the flip-flop circuit can be made earlier or later at first, in this process, the clock arrival time Clock Arrival Time to another flip-flop circuit is obtained.
Can not be advanced or delayed. Therefore,
The flip-flop circuit is given an attribute of fixed before, fixed after, and not fixed. Table 1 summarizes the meanings of these pre-fixed, post-fixed, and non-fixed attributes.

【0074】[0074]

【表1】 (7)フリップフロップ回路のリスト表を用意する。こ
のリスト表を表2に示す。
[Table 1] (7) Prepare a list of flip-flop circuits. Table 2 shows this list.

【0075】[0075]

【表2】 このフリップフロップ回路のリスト表の項目は、(a)
ターゲットのフリップフロップ回路名、(b)ターゲッ
トのフリップフロップ回路の属性、(c)ターゲットの
フリップフロップ回路へのクロック信号の到達時刻、
(d)ターゲットのフリップフロップ回路を終点とした
場合の最悪のスラックとなるパスの始点名、(e)その
パスのスラック値Slack、(f)ターゲットのフリ
ップフロップ回路を始点とした場合の最悪のスラックと
なるパスの終点名、(g)そのパスのスラック値Sla
ck、である。ここで、ターゲットのフリップフロップ
回路とは、あるパスにおいて着目しているフリップフロ
ップ回路のことを指している。この表2では、3つのフ
リップフロップ回路があることを想定している。
[Table 2] The items in the list of the flip-flop circuit are (a)
(B) attribute of the target flip-flop circuit, (c) arrival time of the clock signal to the target flip-flop circuit,
(D) the name of the start point of the path that is the worst slack when the target flip-flop circuit is the end point; (e) the slack value Slack of the path; (f) the worst case when the target flip-flop circuit is the start point. (G) Slack value Sla of the path that becomes a slack
ck. Here, the target flip-flop circuit refers to a flip-flop circuit of interest in a certain path. In Table 2, it is assumed that there are three flip-flop circuits.

【0076】(8)表2に示すフリップフロップ回路の
リスト表のパスの中で、スラック値Slackが最も悪
いパスをワーストパスと呼ぶこととする。すなわち、最
も小さいスラック値Slackを有するパスをワースト
パスと呼ぶことにする。また、ワーストパスを構成する
組合せ論理回路を、ワースト組合せ論理回路と呼ぶこと
とする。
(8) Among the paths in the flip-flop circuit list shown in Table 2, the path having the worst slack value Slack is called the worst path. That is, the path having the smallest slack value Slack is referred to as the worst path. Further, the combinational logic circuit forming the worst path is referred to as a worst combinational logic circuit.

【0077】<初期設定(S11)>現在のサイクルタ
イムClock TimeAの初期値と、最小遷移値D
elta Convgの初期値とを、設定する。現在の
サイクルタイムClockTimeAの初期値には実現
可能なサイクルタイムを設定する。順序回路を構成して
いるネットからすべてのフリップフロップ回路を抽出
し、表2に示したフリップフロップ回路のリスト表の項
目のうち(a)ターゲットのフリップフロップ回路名を
記入する。当初は、フリップフロップ回路のリスト表の
項目のうち、(b)ターゲットのフリップフロップ回路
の属性は、すべて非固定に設定する。フリップフロップ
回路のリスト表の項目のうち、(c)ターゲットのフリ
ップフロップ回路へのクロック信号の到達時刻は、すべ
て“0”に設定する。すると、表2が完成する。
<Initial Setting (S11)> The initial value of the current cycle time Clock Time A and the minimum transition value D
Set the initial value of delta Convg. A feasible cycle time is set as the initial value of the current cycle time ClockTimeA. All flip-flop circuits are extracted from the nets constituting the sequential circuit, and (a) the name of the target flip-flop circuit is entered in the items of the flip-flop circuit list shown in Table 2. Initially, among the items in the flip-flop circuit list table, (b) the attributes of the target flip-flop circuit are all set to non-fixed. Among the items in the flip-flop circuit list table, (c) the arrival times of the clock signal to the target flip-flop circuit are all set to “0”. Then, Table 2 is completed.

【0078】<パス解析(S12)>すべてのフリップ
フロップ回路に対して、そのフリップフロップ回路が始
点又は終点となるパスを解析して、クロック到達時刻C
lock Arrive Timeを考慮した最悪のス
ラック値Slackをフリップフロップ回路毎にリスト
化する。このパス解析によって、表3に示すように、フ
リップフロップ回路のリスト表における、(d)ターゲ
ットのフリップフロップ回路を終点とした場合の最悪の
スラック値Slackとなるパスの始点名と、(e)そ
のパスのスラック値Slackと、(f)ターゲットの
フリップフロップ回路を始点とした場合の最悪のスラッ
ク値Slackとなるパスの終点名と、(g)そのパス
のスラック値Slackとが、埋められる。つまり、項
目(d)(e)(f)(g)が埋められる。
<Path Analysis (S12)> For all flip-flop circuits, the path where the flip-flop circuit is the start point or the end point is analyzed, and the clock arrival time C
The worst slack value Slack in consideration of the lock drive time is listed for each flip-flop circuit. As a result of this path analysis, as shown in Table 3, in the list of flip-flop circuits, (d) the start point name of the path having the worst slack value Slack when the target flip-flop circuit is the end point, and (e) The slack value Slack of the path, (f) the end point name of the path having the worst slack value Slack when the target flip-flop circuit is set as the starting point, and (g) the slack value Slack of the path are filled. That is, the items (d), (e), (f), and (g) are filled.

【0079】[0079]

【表3】 <条件判断1(S13)>ワーストパスのスラック値S
lackがプラス(Positive)ならOKであ
り、マイナス(Negative)ならNGであると判
断する。すなわち、ワーストパスのスラック値Slac
kがプラスであれば、すべてのパスでスラック値Sla
ckはプラスであり、その現在のClock Time
Aでこの順序回路は正常に動作する。表3においては、
ワーストパスは、フリップフロップ回路REG1を終点
とし、フリップフロップ回路REG3を始点とした場合
であり、そのスラック値Slackは、−2.4であ
る。
[Table 3] <Condition determination 1 (S13)> Slack value S of worst path
If luck is positive (Positive), it is determined that the result is OK, and if negative (Negative), NG is determined. That is, the slack value Slac of the worst path
If k is positive, the slack value Sla for all passes
ck is positive and its current Clock Time
At A, this sequential circuit operates normally. In Table 3,
The worst path is a case where the flip-flop circuit REG1 is the end point and the flip-flop circuit REG3 is the start point, and the slack value Slack is −2.4.

【0080】<サイクルタイムの変更(S14)>条件
判断1においてスラック値Slackがプラスである場
合には、サイクルタイムの変更がなされる。この条件判
断1からこの処理ブロックにきた場合は、Clock
TimeN=(Clock TimeA)/2に、変更
する。すなわち、現在のサイクルタイムClock T
imeAの1/2を、新しいサイクルタイムClock
TimeNにする。
<Change of cycle time (S14)> If slack value Slack is positive in condition determination 1, the cycle time is changed. If this processing block is reached from the condition determination 1, Clock
Change to TimeN = (Clock TimeA) / 2. That is, the current cycle time Clock T
One half of imageA is replaced by the new cycle time Clock.
Set to TimeN.

【0081】一方、後述する条件判断2からこの処理ブ
ロックにきた場合は、ClockTimeN=(Clo
ck TimeA+Clock TimeB)/2に変
更する。すなわち、この順序回路が正常に動作した以前
のサイクルタイムClock TimeBと、この順序
回路を正常に動作させることのできなかった現在のサイ
クルタイムClock TimeAとの、中間に位置す
るサイクルタイムを、新しいサイクルタイムClock
TimeNにする。
On the other hand, when the processing block is reached from Condition Determination 2 described later, ClockTimeN = (Clo
ck TimeA + Clock TimeB) / 2. That is, a cycle time intermediate between the cycle time Clock Time B before the sequential circuit normally operates and the current cycle time Clock Time A where the sequential circuit could not normally operate is set to a new cycle time. Time Clock
Set to TimeN.

【0082】条件判断1からこの処理ブロックにきた場
合でも、条件判断2からこの処理ブロックにきた場合で
も、Clock TimeB=Clock TimeA
(但し、この処理は条件判断2からきた場合には実行し
ない)、Clock TimeA=Clock Tim
eNを順に実行し、サイクルタイムを更新する。すなわ
ち、現在のサイクルタイムClock TimeAを、
以前のサイクルタイムClock TimeBとし(但
し、この処理は条件判断2からきた場合には実行しな
い)、新しいサイクルタイムClock TimeN
を、現在のサイクルタイムClock TimeAとす
る。また、フリップフロップ回路のリスト表をリセット
する。つまり、表2に示すフリップフロップ回路のリス
ト表を用意する。
Clock TimeB = Clock TimeA regardless of whether the processing block comes from the condition judgment 1 or this processing block from the condition judgment 2.
(However, this process is not executed when the condition determination 2 is reached), Clock Time A = Clock Time
eN is executed in order to update the cycle time. That is, the current cycle time Clock Time A is
The previous cycle time Clock TimeB is set (however, this process is not executed when the condition determination 2 comes), and the new cycle time Clock TimeN
Is the current cycle time Clock TimeA. Further, the flip-flop circuit list table is reset. That is, a list of the flip-flop circuits shown in Table 2 is prepared.

【0083】<終了判定(S15)>この終了判定で
は、クロック信号のサイクルタイムがある程度収束した
か否かを判断する。具体的には、条件判断1(S13)
でOKとなり、かつ、以前のサイクルタイムClock
TimeBと現在のサイクルタイムClock Ti
meAの絶対誤差が最小遷移値Delta Convg
より小さい場合はOKとし、それ以外はNGとする。す
なわち、現在のサイクルタイムClock TimeA
でこの順序回路が正常に動作し、かつ、現在のサイクル
タイムClockTimeAと以前のサイクルタイムC
lock TimeBとの差が、一定の範囲内に収束し
ている場合には、もはや最良のサイクルタイムが求まっ
たと判断する。
<End Determination (S15)> In this end determination, it is determined whether or not the cycle time of the clock signal has converged to some extent. Specifically, condition determination 1 (S13)
Is OK and the previous cycle time Clock
TimeB and current cycle time Clock Ti
The absolute error of meA is the minimum transition value Delta Convg
If it is smaller, it is OK, otherwise it is NG. That is, the current cycle time Clock TimeA
This circuit operates normally, and the current cycle time ClockTimeA and the previous cycle time C
If the difference from the lock TimeB converges within a certain range, it is determined that the best cycle time has been obtained.

【0084】<クロック信号の配線処理(S16)>フ
リップフロップ回路のリスト表を利用して、クロック到
達時刻ClockArrive Timeがこのリスト
表の条件を満たすように、クロック信号の配線処理を行
う。具体的には、すべてのフリップフロップ回路の中か
ら、最小のクロック到達時刻Clock Arrive
Timeを有するフリップフロップ回路からクロック
信号の配線を行う。このようにクロック信号の配線を行
っていき、クロック到達時刻Clock Arrive
Timeを超えて配線されるフリップフロップ回路が
生じた場合は、すべてのフリップフロップ回路のクロッ
ク到達時刻Clock Arrive Timeに、そ
の超過分を加えた上で、初めから配線し直す。この処理
を繰り返すことにより、クロック到達時刻Clock
Arrive Timeが相対的にリスト表と一致す
る。
<Clock Signal Wiring Processing (S16)> Clock signal wiring processing is performed using a flip-flop circuit list table so that the clock arrival time ClockArriv Time satisfies the conditions of this list table. Specifically, among all the flip-flop circuits, the minimum clock arrival time Clock Arrive
The clock signal is wired from the flip-flop circuit having Time. The wiring of the clock signal is performed in this manner, and the clock arrival time Clock Arrive
In the case where a flip-flop circuit wired beyond the Time occurs, the excess is added to the clock arrival time Clock Arrival Time of all the flip-flop circuits, and wiring is performed again from the beginning. By repeating this process, the clock arrival time Clock
The Arrival Time relatively matches the list table.

【0085】<クロック信号の到達時刻設定(S17)
>上述した条件判断1でワーストパスのスラック値Sl
ackがマイナスである場合には、このクロック信号の
到達時刻設定の処理を行う。ここでは、フリップフロッ
プ回路のリスト表を利用して、ワースパスにおける始点
のフリップフロップ回路と終点のフリップフロップ回路
とのクロック信号のタイミングを変更する。変更方法は
始終点のフリップフロップ回路に付与された属性の種類
によって異なる。具体的には、変更方法には、次の3つ
の種類がある。なお、ワーストパスのスラック値をSl
ack Aとする。
<Setting of Arrival Time of Clock Signal (S17)
> Slack value Sl of worst path in condition determination 1 described above
If ack is negative, the process of setting the arrival time of the clock signal is performed. Here, the timing of the clock signal between the start-point flip-flop circuit and the end-point flip-flop circuit in the worst path is changed using the flip-flop circuit list table. The changing method differs depending on the type of attribute given to the flip-flop circuit at the start and end points. Specifically, there are the following three types of change methods. Note that the slack value of the worst path is Sl
ack A.

【0086】(1)始終点のフリップフロップ回路のタ
イミング変更が可能な場合 この場合におけるフリップフロップ回路のリスト表は表
3のようになり、その様子を図に示すと図11のように
なる。始終点のタイミングが変更可能な場合は始点のフ
リップフロップ回路のクロック到達時刻Clock A
rrive Timeを|Slack A/2|だけ早
くし、終点のフリップフロップ回路のクロック到達時刻
Clock Arrive Timeを|Slack
A/2|だけ遅くする。例えば、表3のようなフリップ
フロップ回路のリスト表の場合、ワーストパスはフリッ
プフロップ回路REG3からフリップフロップ回路RE
G1へのパスでありSlack Aは−2.4である。
また、ワーストパスの始点であるフリップフロップ回路
REG3も、終点であるフリップフロップ回路REG1
も、共に非固定である。したがって、フリップフロップ
回路REG1のクロック到達時刻Clock Arri
ve Time=(1.2−(|−2.4/2|))=
0.0とする。つまり、終点であるフリップフロップ回
路REG1のクロック到達時刻Clock Arriv
e Timeを1.2だけ遅くする。また、フリップフ
ロップ回路REG3のクロック到達時刻Clock A
rrive Time=(−0.9+(|−2.4/2
|))=0.3とする。つまり、始点であるフリップフ
ロップ回路REG3のクロック到達時刻Clock A
rrive Timeを1.2だけ早くする。これによ
りフリップフロップ回路REG3からフリップフロップ
回路REG1のワーストパスのスラック値Slackを
0にすることができる。
(1) When the timing of the flip-flop circuit at the start and end points can be changed The list of flip-flop circuits in this case is as shown in Table 3, and the state is shown in FIG. When the timing of the start and end points can be changed, the clock arrival time Clock A of the flip-flop circuit at the start point
drive time is increased by | Slack A / 2 |, and the clock arrival time Clock Arrival Time of the flip-flop circuit at the end point is set to | Slack.
A / 2 | For example, in the case of a list of flip-flop circuits as shown in Table 3, the worst path is from the flip-flop circuit REG3 to the flip-flop circuit RE.
It is a path to G1 and Slack A is -2.4.
The flip-flop circuit REG3, which is the start point of the worst path, is also connected to the flip-flop circuit REG1, which is the end point.
Are also non-fixed. Therefore, the clock arrival time Clock Arri of the flip-flop circuit REG1
ve Time = (1.2− (| −2.4 / 2 |)) =
0.0. That is, the clock arrival time Clock Arrive of the flip-flop circuit REG1 which is the end point
e Delay Time by 1.2. Further, the clock arrival time Clock A of the flip-flop circuit REG3
drive Time = (− 0.9+ (| −2.4 / 2)
|)) = 0.3. That is, the clock arrival time Clock A of the flip-flop circuit REG3 which is the starting point
Increase the drive time by 1.2. Thereby, the slack value Slack of the worst path of the flip-flop circuits REG3 to REG1 can be set to 0.

【0087】(2)始点のフリップフロップ回路のみが
タイミング変更可能な場合 この場合におけるフリップフロップ回路のリスト表は表
4のようになり、その様子を図に示すと図12のように
なる。始点のフリップフロップ回路のみがタイミング変
更可能な場合は、始点のフリップフロップ回路のクロッ
ク到達時刻Clock Arrive Timeを|S
lack A|だけ早くする。例えば、表4のようなフ
リップフロップ回路のリスト表の場合、ワーストパスは
フリップフロップ回路REG3からフリップフロップ回
路REG1へのパスであり、終点であるフリップフロッ
プ回路REG1の属性は後固定である。このため、フリ
ップフロップ回路REG1のクロック到達時刻Cloc
k Arrive Timeはこれ以上遅らせることは
できない。したがって、このフリップフロップ回路RE
G1は変更せずに、フリップフロップ回路REG3のク
ロック到達時刻Clock Arrive Time=
(−0.9+|−2.4|)=1.5と変更する。つま
り、始点であるフリップフロップ回路REG3のクロッ
ク到達時刻Clock Arrive Timeを1.
2だけ早くする。これによりフリップフロップ回路RE
G3からフリップフロップ回路REG1のワーストパス
のスラック値Slackを0にすることができる。
(2) When Only the Flip-Flop Circuit at the Start Point Can Change the Timing The list of flip-flop circuits in this case is as shown in Table 4, and the state is shown in FIG. If only the start-point flip-flop circuit can change the timing, the clock arrival time Clock Arrival Time of the start-point flip-flop circuit is set to | S
rack A | For example, in the case of a list of flip-flop circuits as shown in Table 4, the worst path is a path from the flip-flop circuit REG3 to the flip-flop circuit REG1, and the attribute of the flip-flop circuit REG1, which is the end point, is post-fixed. Therefore, the clock arrival time Cloc of the flip-flop circuit REG1
k Alive Time cannot be delayed any further. Therefore, this flip-flop circuit RE
G1 is not changed, and the clock arrival time of the flip-flop circuit REG3 is set to Clock Arrival Time =
(−0.9+ | −2.4 |) = 1.5 is changed. That is, the clock arrival time Clock Arrival Time of the flip-flop circuit REG3, which is the starting point, is set to 1.
Make it 2 faster. Thereby, the flip-flop circuit RE
The slack value Slack of the worst path of the flip-flop circuit REG1 can be set to 0 from G3.

【0088】[0088]

【表4】 (3)終点のフリップフロップ回路のみがタイミング変
更可能な場合 この場合におけるフリップフロップ回路のリスト表は表
5のようになり、その様子を図に示すと図13のように
なる。終点のフリップフロップ回路のみがタイミング変
更可能な場合、終点のフリップフロップ回路のクロック
到達時刻Clock Arrive Timeを|Sl
ack A|だけ遅くする。例えば、表5のようなフリ
ップフロップ回路のリスト表の場合、ワーストパスはフ
リップフロップ回路REG3からフリップフロップ回路
REG1へのパスであり、始点であるフリップフロップ
回路REG3の属性は前固定である。このため、フリッ
プフロップ回路REG3のクロック到達時刻Clock
Arrive Timeを早めることができない。し
たがって、フリップフロップ回路REG3は変更せず
に、フリップフロップ回路REG1のクロック到達時刻
をClock Arrive Time=(1.2+|
−2.4|)=3.6とする。これによりフリップフロ
ップ回路REG3からフリップフロップ回路REG1の
ワーストパスのスラック値Slackを0にすることが
できる。
[Table 4] (3) When Only the Flip-Flop Circuit at the End Point Can Change the Timing In this case, the list of flip-flop circuits is as shown in Table 5, and the state is shown in FIG. When only the end-point flip-flop circuit can change the timing, the clock arrival time Clock Arrival Time of the end-point flip-flop circuit is set to | Sl.
ack A | For example, in the case of the flip-flop circuit list table as shown in Table 5, the worst path is a path from the flip-flop circuit REG3 to the flip-flop circuit REG1, and the attribute of the flip-flop circuit REG3, which is the starting point, is fixed at the front. Therefore, the clock arrival time Clock of the flip-flop circuit REG3
The Arrival Time cannot be advanced. Therefore, without changing the flip-flop circuit REG3, the clock arrival time of the flip-flop circuit REG1 is set to Clock Arrival Time = (1.2+ |
−2.4 |) = 3.6. Thereby, the slack value Slack of the worst path of the flip-flop circuits REG3 to REG1 can be set to 0.

【0089】[0089]

【表5】 (4)始終点のフリップフロップ回路がともにタイミン
グ変更不可能な場合 この場合におけるフリップフロップ回路のリスト表は表
6のようになり、その様子を図に示すと図14のように
なる。始点のフリップフロップ回路と終点のフリップフ
ロップ回路とが、ともに、タイミング変更不可能な場合
は、何もしない。すなわち、始点であるフリップフロッ
プ回路REG3が前固定であり、終点であるフリップフ
ロップ回路REG1が後固定であるので、このワースト
パスに合わせてクロック信号のタイミングを調整するこ
とは、もはやできない。換言すれば、ワーストパスのス
ラック値Slackを0にすることができない。
[Table 5] (4) In the case where the timing of both the flip-flop circuits at the start and end points cannot be changed, the list of flip-flop circuits in this case is as shown in Table 6, and the state is shown in FIG. If the timing of both the start flip-flop circuit and the end flip-flop circuit cannot be changed, nothing is performed. That is, since the flip-flop circuit REG3 as the start point is fixed at the front and the flip-flop circuit REG1 as the end point is fixed at the rear, it is no longer possible to adjust the timing of the clock signal in accordance with the worst path. In other words, the slack value Slack of the worst path cannot be set to 0.

【0090】[0090]

【表6】 <条件判断2(S18)>クロック信号の到達時刻設定
(S17)の処理において、(4)始終点のフリップフ
ロップ回路がともにタイミング変更不可能な場合はNG
となり、それ以外の場合はOKとなる。すなわち、
(4)始終点のフリップフロップ回路がともにタイミン
グ変更不可能な場合は、フリップフロップ回路へのクロ
ック信号の供給のタイミングを現在のサイクルタイムC
lock TimeAでは、調整しきれないこととなる
ので、サイクルタイムの変更(S14)の処理をするこ
ととなる。一方、(1)始終点のフリップフロップ回路
のタイミング変更が可能な場合、(2)始点のフリップ
フロップ回路のみがタイミング変更可能な場合、及び、
(3)終点のフリップフロップ回路のみがタイミング変
更可能な場合は、フリップフロップ回路へのクロック信
号の供給のタイミングを調整することができる可能性が
あるので、現在のサイクルタイムClock Time
Aでの処理を続行する(S19)。
[Table 6] <Condition Judgment 2 (S18)> In the process of setting the arrival time of the clock signal (S17), (4) NG if both the flip-flop circuits at the start and end points cannot change the timing
Otherwise, it is OK. That is,
(4) If the timing of both the flip-flop circuits at the start and end points cannot be changed, the supply timing of the clock signal to the flip-flop circuit is set to the current cycle time C.
In lock Time A, the adjustment cannot be completed, so that the process of changing the cycle time (S14) is performed. On the other hand, (1) when the timing of the start-end flip-flop circuit can be changed, (2) when only the start-point flip-flop circuit can change the timing, and
(3) If the timing of only the end flip-flop circuit can be changed, there is a possibility that the timing of supplying the clock signal to the flip-flop circuit can be adjusted, so the current cycle time Clock Time
The process at A is continued (S19).

【0091】<始終点の属性を設定(S19)>ここで
は、前述したクロック信号の到達時刻設定(S17)の
処理結果をフリップフロップ回路のリスト表に反映させ
る。具体的には、(2)始点のフリップフロップ回路の
みがタイミング変更可能な場合の処理をしたときは、始
点のフリップフロップ回路に対して後固定の属性を設定
する。すなわち、図12からわかるように、始点である
フリップフロップ回路REG3のクロック到達時刻Cl
ock Arrive Timeを2.4だけ早めたの
で、このフリップフロップ回路REG3の属性を後固定
に設定する。なぜなら、このフリップフロップ回路RE
G3のクロック到達時刻Clock Arrive T
imeは、フリップフロップ回路REG1との関係上、
これ以上、遅らせることはできないからである。(3)
終点のフリップフロップ回路のみがタイミング変更可能
な場合の処理をしたときは、終点のフリップフロップ回
路に対して前固定の属性を設定する。すなわち、図13
からわかるように、終点であるフリップフロップ回路R
EG1のクロック到達時刻Clock Arrive
Timeを2.4だけ遅くしたので、このフリップフロ
ップ回路REG1の属性を前固定に設定する。なぜな
ら、このフリップフロップ回路REG1のクロック到達
時刻Clock Arrive Timeは、これ以
上、早めることはできないからである。
<Set attributes of start and end points (S19)> Here, the processing result of the above-described clock signal arrival time setting (S17) is reflected in the list of flip-flop circuits. Specifically, (2) when a process is performed in which only the flip-flop circuit at the start point can change the timing, a post-fixed attribute is set for the flip-flop circuit at the start point. That is, as can be seen from FIG. 12, the clock arrival time Cl of the flip-flop circuit REG3 which is the starting point is
Since the “Ock Arrival Time” is advanced by 2.4, the attribute of the flip-flop circuit REG3 is set to be post-fixed. Because this flip-flop circuit RE
Clock arrival time of G3
im is related to the flip-flop circuit REG1.
It cannot be delayed any more. (3)
When the processing is performed only when the timing of the flip-flop circuit at the end point can be changed, the front-fixed attribute is set for the flip-flop circuit at the end point. That is, FIG.
As can be seen from FIG.
Clock arrival time of EG1 Clock Arrive
Since Time is delayed by 2.4, the attribute of the flip-flop circuit REG1 is set to be fixed at the front. This is because the clock arrival time Clock Arrival Time of the flip-flop circuit REG1 cannot be further advanced.

【0092】なお、(1)始終点のフリップフロップ回
路のタイミング変更が可能な場合は、始点のフリップフ
ロップ回路REG3と終点のフリップフロップ回路RE
G1は、いずれも相対的にクロック信号のタイミングを
調整することが可能であるので、前固定にも、後固定に
もならない。
(1) When the timing of the flip-flop circuit at the start and end points can be changed, the flip-flop circuit REG3 at the start point and the flip-flop circuit RE at the end point can be changed.
Since G1 can relatively adjust the timing of the clock signal, neither G1 is fixed before or after G1.

【0093】以上のように、本実施形態によれば、組合
せ論理回路の伝搬遅延時間Tpdを考慮したクロック信
号の配線を自動的に行うようにすることができる。この
ため、配線の設計に要する時間を大幅に削減することが
できる。つまり、データパスの遅延を考慮したクロック
信号の配線を自動で行うことができるので、設計効率を
向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, clock signal wiring can be automatically performed in consideration of the propagation delay time Tpd of the combinational logic circuit. For this reason, the time required for wiring design can be significantly reduced. In other words, the clock signal can be automatically wired in consideration of the delay of the data path, so that the design efficiency can be improved.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上のように、本実施形態に係る遅延機
能付フリップフロップ回路によれば、外部クロック信号
が立ち上がってから、一定の遅延時間をおいて内部クロ
ック信号が立ち上がるため、遅延機能付フリップフロッ
プ回路へのデータ入力信号の到着がその遅延時間分だけ
遅く到着しても、このフリップフロップ回路は、正しく
データ入力信号を取り込むことができる。したがって、
この遅延機能付フリップフロップ回路を用いた順序回路
は、短い周期の外部クロック信号で動作させることがで
きる。
As described above, according to the flip-flop circuit with a delay function according to the present embodiment, the internal clock signal rises after a certain delay time from the rise of the external clock signal. Even if the data input signal arrives at the flip-flop circuit later by the delay time, the flip-flop circuit can correctly take in the data input signal. Therefore,
A sequential circuit using the flip-flop circuit with the delay function can be operated by an external clock signal having a short cycle.

【0095】以上のように、本発明に係る半導体集積回
路におけるクロック信号配線の自動設計手法によれば、
組合せ論理回路の伝搬遅延時間を考慮したクロック信号
配線を自動的に行うようにすることができるので、クロ
ック信号配線の設計に要する時間を削減することができ
る。
As described above, according to the method for automatically designing clock signal wiring in a semiconductor integrated circuit according to the present invention,
Since the clock signal wiring can be automatically performed in consideration of the propagation delay time of the combinational logic circuit, the time required for designing the clock signal wiring can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る遅延機能付フリッ
プフロップ回路の回路構成をブロックで示す図。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a flip-flop circuit with a delay function according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す遅延機能付フリップフロップ回路の
動作を説明するためのフローチャートを示す図。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the flip-flop circuit with a delay function shown in FIG. 1;

【図3】図1に示す遅延機能付フリップフロップ回路の
具体的な回路構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a specific circuit configuration of the flip-flop circuit with a delay function shown in FIG. 1;

【図4】本発明の第1実施形態の変形例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施形態に係る遅延機能付フリッ
プフロップ回路の回路構成をブロックで示す図。
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of a flip-flop circuit with a delay function according to a second embodiment of the present invention.

【図6】図5に示す遅延機能付フリップフロップ回路の
動作を説明するためのフローチャートを示す図。
6 is a flowchart illustrating the operation of the flip-flop circuit with a delay function illustrated in FIG. 5;

【図7】図5に示す遅延機能付フリップフロップ回路の
具体的な回路構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a specific circuit configuration of the flip-flop circuit with a delay function shown in FIG. 5;

【図8】遅延機能付フリップフロップ回路をライブラリ
として用意して順序回路の設計を行う場合のフローを説
明する図。
FIG. 8 is a view for explaining a flow in the case of designing a sequential circuit by preparing a flip-flop circuit with a delay function as a library;

【図9】ホールド違反が生ずる様子を説明する図。FIG. 9 illustrates how a hold violation occurs.

【図10】本発明の第4実施形態に係る半導体集積回路
におけるクロック信号配線の自動設計を行うためのアル
ゴリズムを説明するためのフローチャートを示す図。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an algorithm for automatically designing a clock signal line in a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】クロック信号の到達時刻設定処理において、
始終点のフリップフロップ回路のクロック信号供給タイ
ミングの変更が可能な場合におけるフリップフロップ回
路とそのクロック信号のタイミングチャートを示す図。
FIG. 11 shows a clock signal arrival time setting process.
FIG. 5 is a diagram showing a timing chart of a flip-flop circuit and a clock signal of the flip-flop circuit when the clock signal supply timing of the flip-flop circuit at the start and end points can be changed.

【図12】クロック信号の到達時刻設定処理において、
始点のフリップフロップ回路のみクロック信号供給タイ
ミングの変更が可能な場合におけるフリップフロップ回
路とそのクロック信号のタイミングチャートを示す図。
FIG. 12 shows a clock signal arrival time setting process.
FIG. 7 is a diagram showing a timing chart of a flip-flop circuit and its clock signal when the clock signal supply timing can be changed only for the flip-flop circuit at the start point.

【図13】クロック信号の到達時刻設定処理において、
終点のフリップフロップ回路のみクロック信号供給タイ
ミングの変更が可能な場合におけるフリップフロップ回
路とそのクロック信号のタイミングチャートを示す図。
FIG. 13 shows a clock signal arrival time setting process.
FIG. 9 is a diagram illustrating a timing chart of a flip-flop circuit and its clock signal in a case where the clock signal supply timing can be changed only for an end-point flip-flop circuit.

【図14】クロック信号の到達時刻設定処理において、
始終点のフリップフロップ回路のクロック信号供給タイ
ミングの変更が不可能な場合におけるフリップフロップ
回路を示す図。
FIG. 14 shows a clock signal arrival time setting process.
The figure which shows the flip-flop circuit in the case where the change of the clock signal supply timing of the flip-flop circuit of a start and end point is impossible.

【図15】組合せ論理回路とフリップフロップ回路とか
ら構成された一般的な順序回路を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a general sequential circuit including a combinational logic circuit and a flip-flop circuit.

【図16】組合せ論理回路とフリップフロップ回路とか
ら構成された一般的な順序回路におけるフリップフロッ
プ回路へクロック信号を供給するタイミングを示す図。
FIG. 16 is a diagram showing timing of supplying a clock signal to a flip-flop circuit in a general sequential circuit including a combinational logic circuit and a flip-flop circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 フリップフロップ回路 11 ラッチ回路 20 遅延回路 40 ラッチ回路 42 パルス信号発生回路 DIS データ入力信号 DOS データ出力信号 ECLK 外部クロック信号 ICLK 内部クロック信号 Clock TimeA 現在のサイクルタイム Clock TimeB 以前のサイクルタイム Clock TimeN 新しいサイクルタイム Delta Convg 収束判定の最小遷移値 Clock Arrive Time クロック到達時
刻 Slack スラック値
REFERENCE SIGNS LIST 10 flip-flop circuit 11 latch circuit 20 delay circuit 40 latch circuit 42 pulse signal generation circuit DIS data input signal DOS data output signal ECLK external clock signal ICLK internal clock signal Clock Time A Current cycle time Clock Time B Previous cycle time Clock Time N New cycle Time Delta Convg Minimum transition value for convergence judgment Clock Arrival Time Clock arrival time Slack Slack value

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒 田 忠 広 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株 式会社東芝半導体システム技術センター内 (72)発明者 寺 澤 敏 弘 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 Fターム(参考) 5B046 AA08 BA03 BA06 JA07 KA06 (54)【発明の名称】 遅延機能付フリップフロップ回路、遅延機能付ラッチ回路、順序回路の設計方法、半導体集積回 路におけるクロック信号配線の自動設計装置、及び、半導体集積回路におけるクロック信号配線 の自動設計方法 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tadahiro Kuroda 580-1 Horikawacho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside Toshiba Semiconductor System Technology Center Co., Ltd. (72) Inventor Toshihiro Terasawa Kawasaki-shi, Kanagawa 25-1 Ekimae-Honcho, Kawasaki-ku F-term (reference) in Toshiba Microelectronics Corporation 5B046 AA08 BA03 BA06 JA07 KA06 (54) [Title of the Invention] Design method of flip-flop circuit with delay function, latch circuit with delay function, sequential circuit Patent application title: Automatic design apparatus for clock signal wiring in semiconductor integrated circuit, and automatic design method for clock signal wiring in semiconductor integrated circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】データ入力信号と内部クロック信号とが入
力され、前記内部クロック信号に同期して前記データ出
力信号の値を保持してデータ出力信号として出力するデ
ータ保持出力回路と、 外部クロック信号が入力され、この入力された外部クロ
ック信号に対して一定の遅延時間を有する内部クロック
信号を出力する、遅延回路と、 を備えたことを特徴とする遅延機能付フリップフロップ
回路。
1. A data holding output circuit receiving a data input signal and an internal clock signal, holding a value of the data output signal in synchronization with the internal clock signal, and outputting the value as a data output signal; And a delay circuit that outputs an internal clock signal having a fixed delay time with respect to the input external clock signal.
【請求項2】内部クロック信号がハイレベルの間にデー
タ入力信号を取り込んで、データ出力信号として出力
し、前記内部クロック信号がローレベルの間はハイレベ
ルの間に取り込んだ前記データ入力信号を保持して、前
記データ出力信号として出力する、ラッチ回路と、 外部クロック信号が入力され、この入力された外部クロ
ック信号に対して一定の遅延時間を有する前記内部クロ
ック信号を出力する、遅延回路と、 を備えたことを特徴とする遅延機能付ラッチ回路。
2. A data input signal is fetched while the internal clock signal is at a high level, and output as a data output signal. When the internal clock signal is at a low level, the data input signal is fetched during a high level. A latch circuit that holds and outputs the data output signal as a data output signal; and a delay circuit that receives an external clock signal and outputs the internal clock signal having a fixed delay time with respect to the input external clock signal. A latch circuit with a delay function, comprising:
【請求項3】複数の組合せ論理回路と、これら組合せ論
理回路の間を接続する複数のフリップフロップ回路とを
有する順序回路の設計方法であって、 通常のフリップフロップ回路のライブラリを用いて論理
合成を行う工程と、 前記論理合成に基づいてタイミング解析を行い、所望の
速度のクロック信号で動作させた場合に、前記組合せ論
理回路の出力信号が前記クロック信号に対して遅れる未
達時間を求める工程と、 論理合成時に用いるライブラリを、前記未達時間に相応
する遅延時間を有する遅延回路を内蔵したフリップフロ
ップ回路を加えたライブラリに置き換えて、再び論理合
成を行う工程と、 を備えたことを特徴とする順序回路の設計方法。
3. A method for designing a sequential circuit having a plurality of combinational logic circuits and a plurality of flip-flop circuits connecting between the combinational logic circuits, wherein a logic synthesis is performed using a library of ordinary flip-flop circuits. Performing a timing analysis based on the logic synthesis, and, when operated with a clock signal of a desired speed, determining an unreached time at which an output signal of the combinational logic circuit is delayed with respect to the clock signal. And replacing the library used at the time of logic synthesis with a library to which a flip-flop circuit having a built-in delay circuit having a delay time corresponding to the unreached time is added, and performing logic synthesis again. Design method of sequential circuit.
【請求項4】複数の組合せ論理回路と、これら組合せ論
理回路の間に設けられた複数のフリップフロップ回路と
を、有する、半導体集積回路におけるクロック信号配線
の自動設計装置であって、 クロック信号を所定のサイクルタイムに設定し、すべて
のフリップフロップ回路に対して、そのフリップフロッ
プ回路が始点又は終点となるパスを解析して、フリップ
フロップ回路毎に最悪スラック値を求めるための、パス
解析手段と、 すべてのフリップフロップ回路の中で、最悪スラック値
を有するパスをワーストパスとして求め、前記ワースト
パスを構成するワースト組合せ論理回路からの出力信号
のタイミングが、前記ワーストパスにおけるクロック信
号のタイミングに間に合うかどうかを判断するための、
第1の条件判断手段と、 前記第1の条件判断手段において、前記ワースト組合せ
論理回路からの出力信号のタイミングが、前記ワースト
パスのクロック信号のタイミングに間に合う場合には、
前記クロック信号の前記サイクルタイムをさらに短く設
定するための、サイクルタイム再設定手段と、 前記第1の条件判断手段において、前記ワースト組合せ
論理回路からの出力信号のタイミングが、前記ワースト
パスのクロック信号のタイミングに間に合わない場合に
は、前記ワースト組合せ論理回路の前段のフリップフロ
ップ回路と後段のフリップフロップ回路のうちの少なく
とも一方のフリップフロップ回路におけるクロック信号
の供給タイミングを調整して、前記ワースト組合せ論理
回路からの出力信号が間に合うようにするための、クロ
ック信号の到達時刻設定手段と、 を備えたことを特徴とする半導体集積回路におけるクロ
ック信号配線の自動設計装置。
4. An automatic designing apparatus for clock signal wiring in a semiconductor integrated circuit, comprising: a plurality of combinational logic circuits; and a plurality of flip-flop circuits provided between the combinational logic circuits. A path analysis means for setting a predetermined cycle time, analyzing a path in which the flip-flop circuit is a start point or an end point for all flip-flop circuits, and obtaining a worst slack value for each flip-flop circuit; Of all the flip-flop circuits, the path having the worst slack value is determined as the worst path, and the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit forming the worst path matches the timing of the clock signal in the worst path. To determine if
A first condition judging unit, wherein the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is in time for the timing of the clock signal of the worst path,
A cycle time resetting means for setting the cycle time of the clock signal even shorter, and wherein the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is the clock signal of the worst path. If the timing of the worst combinational logic circuit is not in time, the supply timing of the clock signal in at least one of the flip-flop circuit at the preceding stage and the flip-flop circuit at the subsequent stage of the worst combinational logic circuit is adjusted, and the worst combinational logic circuit is adjusted. An automatic clock signal wiring design apparatus for a semiconductor integrated circuit, comprising: clock signal arrival time setting means for making an output signal from a circuit in time.
【請求項5】複数の組合せ論理回路と、これら組合せ論
理回路の間に設けられた複数のフリップフロップ回路と
を、有する、半導体集積回路におけるクロック信号配線
の自動設計方法であって、 クロック信号を所定のサイクルタイムに設定し、すべて
のフリップフロップ回路に対して、そのフリップフロッ
プ回路が始点又は終点となるパスを解析して、フリップ
フロップ回路毎に最悪スラック値を求める、パス解析工
程と、 すべてのフリップフロップ回路の中で、最悪スラック値
を有するパスをワーストパスとして求め、前記ワースト
パスを構成するワースト組合せ論理回路からの出力信号
のタイミングが、前記ワーストパスにおけるクロック信
号のタイミングに間に合うかどうかを判断する、第1の
条件判断工程と、 前記第1の条件判断で、前記ワースト組合せ論理回路か
らの出力信号のタイミングが、前記ワーストパスのクロ
ック信号のタイミングに間に合う場合には、前記クロッ
ク信号の前記サイクルタイムをさらに短く設定する、サ
イクルタイム再設定工程と、 前記第1の条件判断で、前記ワースト組合せ論理回路か
らの出力信号のタイミングが、前記ワーストパスのクロ
ック信号のタイミングに間に合わない場合には、前記ワ
ースト組合せ論理回路の前段のフリップフロップ回路と
後段のフリップフロップ回路のうちの少なくとも一方の
フリップフロップ回路におけるクロック信号の供給タイ
ミングを調整して、前記ワースト組合せ論理回路からの
出力信号が間に合うようにする、クロック信号の到達時
刻設定工程と、 を備えたことを特徴とする半導体集積回路におけるクロ
ック信号配線の自動設計方法。
5. A method for automatically designing clock signal wiring in a semiconductor integrated circuit, comprising: a plurality of combinational logic circuits; and a plurality of flip-flop circuits provided between the combinational logic circuits. A path analysis step of setting a predetermined cycle time, analyzing a path where the flip-flop circuit is a start point or an end point for all the flip-flop circuits, and obtaining a worst slack value for each flip-flop circuit; Among the flip-flop circuits, the path having the worst slack value is determined as the worst path, and whether the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit forming the worst path matches the timing of the clock signal in the worst path A first condition determining step of determining the first condition If the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is in time with the timing of the clock signal on the worst path, the cycle time of the clock signal is set to be shorter, and a cycle time resetting step; When the timing of the output signal from the worst combinational logic circuit is not in time for the timing of the clock signal of the worst path in the condition determination of 1, the flip-flop circuit at the preceding stage and the flip-flop circuit at the subsequent stage of the worst combinational logic circuit are provided. Adjusting a clock signal supply timing in at least one flip-flop circuit of the circuits so that an output signal from the worst combinational logic circuit can be made in time. Features in semiconductor integrated circuits Clock signal wiring automatic design method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110956009A (en) * 2018-09-25 2020-04-03 中国科学院微电子研究所 Power consumption optimization method and system for sub-threshold digital circuit

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