JP2010271853A - 検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法 - Google Patents

検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法 Download PDF

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Abstract

【課題】論理シミュレーション前に、順序回路セルの前段に接続されている多入力セルがグリッチ発生回路であるか否かを判定することにより、設計検証の効率化を図ること。
【解決手段】検証対象回路のネットリストNLから、まだ選択されていない順序回路セルを選択し、その前段に接続されている多入力セルを探索する。選択された順序回路セルのタイミング値と、探索された多入力セルの最小パス遅延値を比較し、探索された多入力セルがグリッチ発生回路であるか否かを判定する。ネットリストNLの全ての順序回路セルが選択され、ネットリストNL内の全てのグリッチ発生回路を検出した後に、判定結果607の全てを出力する。判定結果として、グリッチ発生回路の識別情報、および選択された順序回路セルの識別情報を出力する。また、判定結果として、選択された順序回路セルを含む回路ブロックの最終段のセルまたは論理回路の出力端子の識別情報を出力する。
【選択図】図6

Description

本開示技術は、半導体集積回路の設計段階での検証を支援する検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法に関する。
従来のネットリストの検証方法では、たとえばデザイン・ルール・チェッカーなどの静的検証ツールを用いて、検証対象回路に応じた設計条件が記載されたファイルを参照し、たとえば多入力セルごとに、信号競合発生の有無や、配線の接続状態等を確認している。
また、論理シミュレーションを行う場合、対象回路の入力信号ごとに複数のテストパターンを準備する。そして、各テストパターンの出力信号が、それぞれ所望のたとえば遅延時間等の条件を満たしているかを検証することで、対象回路が所望の動作を行うか否かを確認している(たとえば、下記特許文献1を参照。)。
特開平7−311791号公報
しかしながら、上述した従来技術では、静的検証ツールを用いて検証する場合、静的検証ツールは、設計条件が記載されたファイルに沿って、対象回路の回路構造を確認するのみで、対象回路で発生するグリッチ(ショートパルス)を検出することができないという問題があった。
また、論理シミュレーションにおいてたとえば多入力セルにグリッチが発生し、この多入力セルの後段に接続された順序回路セルにスローブエラーが発生した場合、回路設計またはテストパターンを修正し、再度、論理シミュレーションを行う必要があった。そのため、回路規模が数万ゲートを超える大規模な論理回路を検証する場合、論理シミュレーションの検証時間が増大してしまうという問題があった。
本開示技術は、上述した従来技術による問題点を解消するため、設計検証の効率化を図ることができる検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法は、順序回路セルごとに入力データがセット状態に保持される時間と複数入力を持つ多入力セルごとに入出力に要する時間とを記憶するライブラリにアクセス可能なコンピュータを、以下のように機能させる。対象回路の回路情報の中から任意の順序回路セルを選択し、選択された順序回路セルの前段に接続されている多入力セルを前記回路情報の中から探索し、選択された順序回路セルに入力されるデータがセット状態に保持される時間および探索された多入力セルの入出力に要する時間と、を前記ライブラリから抽出し、抽出された時間どうしを比較することにより、前記多入力セルがグリッチ発生回路であるか否かを判定し、判定された判定結果を出力することを特徴とする。
本検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法によれば、設計検証の効率化を図ることができるという効果を奏する。
検証対象回路の回路構成の一例を示す説明図である。 検証対象回路の回路構成の部分拡大図である。 実施の形態にかかる検証支援装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 最小パス遅延値テーブルの記憶内容を示す説明図である。 タイミングテーブルの記憶内容を示す説明図である。 実施の形態にかかる検証支援装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施の形態にかかる検証支援装置による検証支援処理手順を示すフローチャート(その1)である。 実施の形態にかかる検証支援装置による検証支援処理手順を示すフローチャート(その2)である。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。まず、検証対象回路の回路構成について説明する。
(検証対象回路の回路構成)
図1は、検証対象回路の回路構成の一例を示す説明図である。図1において、検証対象回路110は、複数の回路ブロック100を備えている。回路ブロック100は、組み合わせ回路セル101と、順序回路セル102とをそれぞれ複数備えている。組み合わせ回路セル101は、たとえばゲート回路セルや加算器セル等の図示省略する多入力セルと、たとえばバッファ回路等の図示省略する1入力セルとを備えている。
各セルどうしは、複数のネット103によって、回路ブロック100の設計条件に応じた順番でそれぞれ接続されている。たとえば順序回路セル102は、その前段に配置される組み合わせ回路セル101の最終段104に接続されている。
図2は、検証対象回路の回路構成の部分拡大図である。図2において、組み合わせ回路セル101の最終段104には、たとえば多入力セル201が備えられている。多入力セル201と順序回路セル102との間に、たとえば1入力セル202が接続されていてもよい。
すなわち、回路ブロック100は、順序回路セル102の前段に、多入力セル201または1入力セル202を介して多入力セル201が接続された構成が連続して接続された回路構成を有する。多入力セル201と順序回路セル102との間に、複数の1入力セル202が連続して接続されていてもよい。
(検証支援装置のハードウェア構成)
図3は、実施の形態にかかる検証支援装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図3において、検証支援装置は、CPU(Central Processing Unit)301と、ROM(Read‐Only Memory)302と、RAM(Random Access Memory)303と、磁気ディスクドライブ304と、磁気ディスク305と、光ディスクドライブ306と、光ディスク307と、ディスプレイ308と、I/F(Interface)309と、キーボード310と、マウス311と、スキャナ312と、プリンタ313と、を備えている。また、各構成部はバス300によってそれぞれ接続されている。
ここで、CPU301は、検証支援装置の全体の制御を司る。ROM302は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。RAM303は、CPU301のワークエリアとして使用される。磁気ディスクドライブ304は、CPU301の制御にしたがって磁気ディスク305に対するデータのリード/ライトを制御する。磁気ディスク305は、磁気ディスクドライブ304の制御で書き込まれたデータを記憶する。
光ディスクドライブ306は、CPU301の制御にしたがって光ディスク307に対するデータのリード/ライトを制御する。光ディスク307は、光ディスクドライブ306の制御で書き込まれたデータを記憶したり、光ディスク307に記憶されたデータをコンピュータに読み取らせたりする。
ディスプレイ308は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ308は、たとえば、CRT、TFT液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。
I/F309は、通信回線を通じてLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、インターネットなどのネットワーク314に接続され、このネットワーク314を介して他の装置に接続される。そして、I/F309は、ネットワーク314と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。I/F309には、たとえばモデムやLANアダプタなどを採用することができる。
キーボード310は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウス311は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。
スキャナ312は、画像を光学的に読み取り、検証支援装置内に画像データを取り込む。なお、スキャナ312は、OCR(Optical Character Reader)機能を持たせてもよい。また、プリンタ313は、画像データや文書データを印刷する。プリンタ313には、たとえば、レーザプリンタやインクジェットプリンタを採用することができる。
(検証支援装置のアクセス可能なライブラリの記憶構成)
次に、検証支援装置がアクセスするライブラリの記憶構成について説明する。ライブラリは、最小パス遅延値テーブルとタイミングテーブルとを有する。最小パス遅延値テーブルとタイミングテーブルは、具体的には、たとえば、図3に示したROM302、RAM303、磁気ディスク305などの記憶装置によりその機能を実現する。
図4は、最小パス遅延値テーブルの記憶内容を示す説明図である。最小パス遅延値テーブルとは、多入力セルの最小パス遅延値を読み出すためのテーブルである。図4において、最小パス遅延値テーブル400は、多入力セル名項目と、Setup規格値項目と、Hold規格値項目を有し、多入力セル201ごとに、多入力セル名、Setup規格値、およびHold規格値がレコード化されている。たとえば検証対象回路110に備えられた全ての多入力セル201について、多入力セル201ごとに、レコード400−1〜400−xx,…を保持している。
ここで、多入力セル名とは、多入力セルを特定する識別情報である。たとえば、AND回路やOR回路など異なる論理で区分けしてもよく、さらに、AND回路どうしでもインスタンスが異なれば、インスタンス別に区分けしてもよい。また、Setup規格値およびHold規格値は、入力ごとに記憶されている。
Setup規格値とは、入力端子Anから出力端子Xまでのアップ側のパス遅延値である。パス遅延値とは、入出力に要する時間である。Hold規格値とは、入力端子Anから出力端子Xまでのダウン側のパス遅延値である。
また、各レコード400−1〜400−xx,…のSetup規格値およびHold規格値のうち、最小の値が、その多入力セル201の最小パス遅延値となる。したがって、最小パス遅延値テーブル400には、多入力セル201ごとにSetup規格値およびHold規格値のうち最小の値のみを記憶しておくこととしてもよい。
図5は、タイミングテーブルの記憶内容を示す説明図である。タイミングテーブルとは、順序回路セル102ごとにタイミング値を読み出すためのテーブルである。図5において、タイミングテーブル500は、FF規格値項目とクロックとデータ間のSetup規格値とHold規格値の和(以下、「S/H規格値の和」とする)項目とを有する。そして、順序回路セル102ごとに、FF規格値およびS/H規格値の和がレコード化されている。タイミングテーブル500は、たとえば、FF1〜FFxxxごとにレコード500−1〜500−xxxを有する。
FF規格値は、順序回路セル102の識別情報(順序回路セルのセル種や順序回路セルのインスタンス名)である。S/H規格値の和は、順序回路セル102の入力データがセット状態に保持される時間(タイミング値)である。
また、タイミングテーブル500に代えて、順序回路セル102の遅延情報を記録したスタンダード・ディレイ・フォーマット(SDF)ファイルを、検証支援装置がアクセスするライブラリに記憶させてもよい。
(検証支援装置の機能的構成)
図6は、実施の形態にかかる検証支援装置の機能的構成を示すブロック図である。検証支援装置600は、選択部601と、探索部602と、抽出部603と、判定部604と、出力部605と、を含む構成である。選択部601〜出力部605は、具体的には、たとえば、図3に示したROM302、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などの記憶装置に記憶されたプログラムをCPU301に実行させることにより、または、I/F309により、その機能を実現する。
選択部601は、検証対象回路のネットリストNLから順序回路セル102を選択する機能を有する。具体的には、たとえば、選択部601は、ネットリストNLから、まだ選択されていない順序回路セル102の識別情報(たとえばインスタンス名)を読み出す。なお、読み出された順序回路セル102の識別情報は、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などの記憶領域に記憶される。
探索部602は、選択部601によって選択された順序回路セル102の前段に接続されている多入力セル201をネットリストNLから探索する機能を有する。具体的には、たとえば、順序回路セル102の前段に接続されている多入力セル201を探索する。より具体的には、順序回路セル102の入力から探索を開始し、多入力セル201が見つかるまでバックトレースする。パスの始点までバックトレースしても多入力セル201が見つからなかった場合は、その区間には多入力セル201がないことがわかる。なお、探索結果は、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などの記憶領域に記憶される。
また、探索部602は、選択部601によって選択された順序回路セル102から後段以降のパスおよびそのパスの到達点を探索することとしてもよい。到達点とは、順序回路セル102を含む回路ブロック100の範囲で探索するならば、回路ブロック100の最終段のセルを示す。また、検証対象回路の範囲で探索するならば検証対象回路110の出力端子を示す。具体的には、たとえば、選択部601によって選択された順序回路セル102を含むパスの回路ブロック100の最終段のセルや、検証対象回路110の出力端子を探索する。
これにより、探索された多入力セル201からのグリッチが選択された順序回路セル102が与えられる場合、選択された順序回路セル102からの出力はグリッチの影響を受けた出力となり、後段に伝搬される。したがって、選択された順序回路セル102を含むパスの回路ブロック100の最終段のセルや、検証対象回路110の出力端子を探索することで、グリッチの影響を受ける出力先を特定することができる。これにより、設計者は、出力先を重点的にチェックすることで、論理シミュレーションを効率よく実行することができる。
抽出部603は、選択された順序回路セル102のタイミング値と、探索部602によって探索された多入力セル201の最小パス遅延値を、ライブラリ606から抽出する機能を有する。具体的には、たとえば、抽出部603は、ライブラリ606に記憶されている最小パス遅延値テーブル400を参照する。そして、探索された多入力セル201の識別情報が記憶されているレコード400−xxを参照して、Setup規格値およびHold規格値のうち最小の値を読み出す。
また、抽出部603は、ライブラリ606に記憶されているタイミングテーブル500を参照する。そして、選択された順序回路セル102の識別情報が記憶されているレコード500−xxxを参照して、S/H規格値の和を読み出す。なお、抽出されたデータは、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などの記憶領域に記憶される。
判定部604は、抽出部603によって抽出された順序回路セル102のタイミング値と多入力セル201の最小パス遅延値とを比較し、探索された多入力セル201がグリッチ発生回路であるか否かを判定する機能を有する。具体的には、たとえば、多入力セル201の最小パス遅延値が順序回路セル102のタイミング値以上の値となる場合、その多入力セル201はグリッチが発生する回路(グリッチ発生回路)であると判定する。一方、そうでない場合は、グリッチが発生しない正常な回路として扱う。なお、判定結果は、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などの記憶領域に記憶される。
出力部605は、判定部604によって判定された判定結果607を出力する機能を有する。具体的には、たとえば、判定部604によってグリッチ発生回路であると判定された多入力セル201の識別情報、および選択部601によって選択された順序回路セル102の識別情報のうち少なくとも一つを、判定結果607として出力する。
また、選択部601によって選択された順序回路セル102を含むパスの回路ブロック100の最終段のセルまたは検証対象回路110の出力端子の識別情報を、判定結果607として出力してもよい。出力形式としては、たとえば、ディスプレイ308への表示、プリンタ313への印刷出力、I/F309による外部装置への送信がある。また、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などの記憶領域に記憶することとしてもよい。
(検証支援プログラムの処理手順)
図7および図8は、実施の形態にかかる検証支援装置600による検証支援処理手順を示すフローチャートである。図7において、まず、検証対象回路のネットリストNLをテーブルから読み出し、たとえば、RAM303、磁気ディスク305、光ディスク307などの記憶領域に記憶する(ステップS701)。
ネットリストNLに、まだ選択されていない順序回路セル102がある場合(ステップS702:Yes)、その順序回路セル102の中の一つを、選択部601によりネットリストNLから選択する(ステップS703)。
ステップS703において選択された順序回路セル102を、探索部602における選択中のセルとする。そして、探索部602により、選択中のセルの前段のセルの識別情報をネットリストNLから読み出す(ステップS704)。
選択中のセルの前段のセルが多入力セル201である場合(ステップS705:Yes)、抽出部603により、ステップS703において選択された順序回路セル102のタイミング値を、タイミングテーブル500から読み出す。また、探索された多入力セル201の最小パス遅延値を、最小パス遅延値テーブル400から読み出す(ステップS706)。
判定部604により、探索された多入力セル201がグリッチ発生回路であると判定された場合(ステップS707:Yes)、この多入力セル201の識別情報を、判定結果607として記憶領域に保存する(ステップS708)。
また、ステップS703において選択された順序回路セル102の識別情報と、この順序回路セル102を含むパスの回路ブロック100の最終段のセルまたは検証対象回路110の出力端子の識別情報を、ネットリストNLから読み出す(ステップS709)。
そして、ステップS709においてネットリストNLから読み出した識別情報を、判定結果607として記憶領域に保存する(ステップS710)。このあと、ステップS702に戻る。
一方、ステップS705において、探索された前段のセルが多入力セル201ではないと判断された場合(ステップS705:No)、さらに、この前段のセルが入力端子であるか否かを判断する。または、この前段のセルが、ステップS703において選択された順序回路セル102以外の順序回路セルであるか否かを判断する(ステップS711)。
ここで、ステップS711において、前段のセルが入力端子および他の順序回路セルではないと判断された場合(ステップS711:No)、この前段のセルを、探索部602における選択中のセルとして(ステップS712)、ステップS704に戻る。また、前段のセルが入力端子または他の順序回路セルであると判断された場合(ステップS711:Yes)、ステップS702に戻る。
また、ステップS707において、多入力セル201がグリッチ発生回路ではないと判定された場合(ステップS707:No)においても、ステップS702に戻る。
上述したステップS702〜S712の処理を繰り返し、ステップS702において、ネットリストNLのすべての順序回路セル102が選択されていると判断された場合(ステップS702:No)、出力部605により、判定結果607のすべてを出力する(ステップS713)。これにより、一連の処理を終了する。
以上説明したように、検証支援プログラム、検証支援装置、および検証支援方法によれば、順序回路セル102の前段に接続された多入力セル201がグリッチ発生回路であるか否かを判定することにより、論理シミュレーション前に、検証対象回路の回路情報の中で、グリッチが発生する箇所を検出することができる。これにより、論理シミュレーションにおける検証時間の短縮化を図ることができる。
また、順序回路セル102の前段以前において、多入力セル201が検出されるまで多入力セルを探索することにより、論理シミュレーション前に、グリッチ発生回路を漏れなく検出することができる。
また、グリッチ発生回路であると判定された多入力セル201または選択された順序回路セル102に関する情報を出力することにより、論理シミュレーション前に、グリッチ発生回路またはスローブエラーが発生する順序回路セル102を発見することができる。
また、多入力セル201がグリッチ発生回路であると判定された場合、選択された順序回路セル102から後段以降のパスおよびそのパスの到達点を探索し、さらに、探索された到達点を出力することにより、次に示すような効果を得ることができる。
論理シミュレーション前に、グリッチ発生回路の後段に接続された順序回路セル102が含まれるパスで、出力信号が途絶する可能性がある回路ブロック100の最終段のセルまたは検証対象回路110の出力端子を発見することができる。
また、タイミングテーブル500に代えて、スタンダード・ディレイ・フォーマット(SDF)ファイルを参照することにより、より実際の動作に近い状態の設計条件で、検証支援装置600を検証することができる。
なお、本実施の形態で説明した検証支援方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本検証支援プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また本検証支援プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。
600 検証支援装置
601 選択部
602 探索部
603 抽出部
604 判定部
605 出力部
606 ライブラリ
607 判定結果
NL ネットリスト

Claims (6)

  1. 順序回路セルごとに入力データがセット状態に保持される時間と複数入力を持つ多入力セルごとに入出力に要する時間とを記憶するライブラリにアクセス可能なコンピュータを、
    対象回路の回路情報の中から任意の順序回路セルを選択する選択手段、
    前記選択手段によって選択された順序回路セルの前段に接続されている多入力セルを前記回路情報の中から探索する探索手段、
    前記選択された順序回路セルに入力されるデータがセット状態に保持される時間および前記探索手段によって探索された多入力セルの入出力に要する時間と、を前記ライブラリから抽出する抽出手段、
    前記抽出手段によって抽出された時間どうしを比較することにより、前記多入力セルがグリッチ発生回路であるか否かを判定する判定手段、
    前記判定手段によって判定された判定結果を出力する出力手段、
    として機能させることを特徴とする検証支援プログラム。
  2. 前記探索手段は、
    前記選択された順序回路セルの前段以前において、前記多入力セルが検出されるまで前記多入力セルを探索することを特徴とする請求項1に記載の検証支援プログラム。
  3. 前記出力手段は、
    前記判定手段によって前記グリッチ発生回路であると判定された多入力セルまたは前記選択された順序回路セルに関する情報を出力することを特徴とする請求項1または2に記載の検証支援プログラム。
  4. 前記探索手段は、
    前記選択された順序回路セルから後段以降の経路および当該経路の到達点を探索し、
    前記出力手段は、
    前記判定手段によって前記多入力セルが前記グリッチ発生回路であると判定された場合、さらに、前記探索手段によって探索された到達点を出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の検証支援プログラム。
  5. 順序回路セルごとに入力データがセット状態に保持される時間と複数入力を持つ多入力セルごとに入出力に要する時間とを記憶するライブラリにアクセス可能なコンピュータを、
    対象回路の回路情報の中から任意の順序回路セルを選択する選択手段と、
    前記選択手段によって選択された順序回路セルの前段に接続されている多入力セルを前記回路情報の中から探索する探索手段と、
    前記選択された順序回路セルに入力されるデータがセット状態に保持される時間および前記探索手段によって探索された多入力セルの入出力に要する時間と、を前記ライブラリから抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段によって抽出された時間どうしを比較することにより、前記多入力セルがグリッチ発生回路であるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段によって判定された判定結果を出力する出力手段と、
    を備えたことを特徴とする検証支援装置。
  6. 順序回路セルごとに入力データがセット状態に保持される時間と複数入力を持つ多入力セルごとに入出力に要する時間とを記憶するライブラリにアクセス可能なコンピュータを、
    対象回路の回路情報の中から任意の順序回路セルを選択する選択工程と、
    前記選択工程によって選択された順序回路セルの前段に接続されている多入力セルを前記回路情報の中から探索する探索工程と、
    前記選択された順序回路セルに入力されるデータがセット状態に保持される時間および前記探索工程によって探索された多入力セルの入出力に要する時間と、を前記ライブラリから抽出する抽出工程と、
    前記抽出工程によって抽出された時間どうしを比較することにより、前記多入力セルがグリッチ発生回路であるか否かを判定する判定工程と、
    前記判定工程によって判定された判定結果を出力する出力工程と、
    を含むことを特徴とする検証支援方法。
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