JP2936862B2 - 論理検証装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、設計した論理回路の
動作をコンピュータで模擬し、期待している動作が実現
されるか否かを確認するために用いられる論理検証装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような論理検証は、検証対象となる
論理回路に対し特別に用意したテストパターンを入力す
るという形で行われるが、その際用いられるテストパタ
ーンの品質を評価するものとして故障検出率を把握する
必要がある。その方法として従来は、論理シミュレーシ
ョン実行中における全信号の変化を観察し、その変化し
た信号の全信号に対する割合を故障検出率の予測値とす
る方法や、論理シミュレーション実行中に全素子のピン
の信号の変化した回数を累積しておき、その値から統計
的処理によって故障検出率を予測する方法などが用いら
れている。

【０００３】図６はそのような論理検証時に故障検出率
予測を行う方法の一例を示すフローチャートである。ま
ず、論理検証対象回路の素子とその素子間の配線情報
と、論理検証対象回路に入力するテストパターンを設定
する（ステップＳ２２）。ここでテストパターンに基づ
いて論理シミュレーションを開始する。そしてこの論理
シミュレーションの過程で各信号線にイベント、つまり
信号値の変化の情報があるかを判断し（ステップＳ２
３）、いずれの信号線にもイベントが存在しないとき論
理シミュレーションを終了し、故障検出率の予測値を報
告する（ステップＳ２８）。

【０００４】いずれかの信号線にイベントが存在する場
合、その信号に接続されている素子を取り出し（ステッ
プＳ２４）その素子の出力値を計算する（ステップＳ２
５）。計算された出力値が変化したと判断されれば（ス
テップＳ２６）、出力信号にイベントを発生し、その信
号線に変化した情報を付加しておく（ステップＳ２
７）。そしてイベントがなくなったと判断されたとき
（ステップＳ２３）、ステップＳ２７において信号線に
付加した情報により、故障検出率の予測値を算出して報
告する（ステップＳ２８）。

【０００５】一方、論理シミュレーション中に不定値が
観測された場合には、その発生箇所を特定する必要があ
るが、この作業は従来人手により行われている。具体的
には、論理シミュレーション中に不定値がいずれかの信
号で検出された場合、その信号を出力している素子を検
索し、その素子の入力信号に不定値が入力されていない
かを調べ、入力されていないならその素子が不定値の発
生源である。もし入力されているなら、さらに遡ってそ
の不定値を出力している素子を調べるという操作を、不
定値を発生している素子が発見できるまで繰り返す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の論理検証は以上
のように行われていたため、故障検出率予測値に含まれ
る誤差が大きいという問題があった。また不定値の発生
箇所の特定には人手による追跡しか方法がなく、時間が
かかるという問題があった。

【０００７】この発明の目的は、高速でしかも誤差の少
ない故障検出率予測機能を備えた論理検証装置および論
理シミュレーション中の不定値の発生箇所を高速かつ自
動的に特定できる機能を備えた論理検証装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る第１の論
理検証装置は、イベントにその信号線の名称および信号
値の変化の情報を付加する手段に加え、ある素子の入力
信号線に発生したイベントが当該素子の出力信号線にイ
ベントを発生させる原因となったときに、その新たに発
生したイベントに対し、原因となったイベントが持つ上
記信号線の名称および信号値の変化の情報を付加する手
段と、イベントが発生しても、当該イベントが発生した
信号線を入力信号線とする素子において出力値が変化し
なかったときは、その出力信号線のイベントから、上記
イベントが発生した入力信号線に無関係な情報を消去す
る手段と、予め指定されたストローブ時刻が到来したと
き、論理検証対象回路の外部出力信号線に伝搬している
イベントの持つ情報を基に、検出可能な故障を決定する
手段と、シミュレーション終了後に論理検証対象回路の
外部出力信号線に伝搬されたイベントの持つ情報より、
故障検出率の予測値を算出する手段とを備えたものであ
る。

【０００９】この発明に係る第２の論理検証装置は、イ
ベントに上述したと同様の情報を付加する手段を備える
とともに、特定の信号線に伝搬されたイベントの持つ情
報より、当該信号線に不定値を伝搬する原因となった不
定値の発生箇所を求める手段を備えたものである。

【００１０】

【作用】第１の論理検証装置においては、イベントの処
理時、その処理したイベントが新たにイベントを発生さ
せた場合、処理したイベントに付加されていた信号値が
伝搬してきた信号線の名称と信号値の変化の情報と、そ
の処理したイベントの信号線の名称と信号線の変化の情
報とが、新たに発生したイベントに伝搬される。イベン
トが次々に新たなイベントの発生原因となる限り、その
信号値がそこに至るまでにたどった信号線の名称と信号
値の変化の情報のリストが伝搬されて行くが、処理した
イベントが新たなイベントを発生させなかった場合に
は、その時点で伝搬されているイベントから処理したイ
ベントに無関係に情報は消去される。

【００１１】このようにして、最終的に論理検証対象回
路の外部出力信号線まで伝搬されたイベントが持つ伝搬
回路と信号値の変化の情報を用いることにより、高速で
しかも誤差の少ない故障検出率予測が行える。

【００１２】また第２の論理検証装置においては、上述
したと同様にその信号値がそこに至るまでの経路と変化
の情報のリストが伝搬されて行くため、指定された任意
の信号線について、そこに伝搬されている上記リストを
観測することにより、不定値がどこで発生したか直ちに
特定される。

【００１３】

【実施例】以下、図１ないし図３を用いてこの発明の一
実施例を説明する。図１は本実施例の論理検証装置によ
り故障検出率の予測を行う場合の動作を示すフローチャ
ートである。このフローチャートに従って、図２に示す
論理回路に対し図３に示すテストパターンを入力した場
合を例にその動作を説明する。

【００１４】まず検証対象論理回路の素子１１〜１４と
その素子間の配線情報の読み込みおよび、その検証対象
論理回路に与えるテストパターンの設定を行う（ステッ
プＳ１）。なお、素子１１，１４は具体的にはＡＮＤゲ
ート、同じく１２はＮＯＴゲート、１３はＤ型フリップ
フロップである。ここで、テストパターンに基づいて論
理シミュレーションを開始する。そしてこの論理シミュ
レーションの過程で各信号線１〜１０にイベントがある
か判断し（ステップＳ２）、いずれの信号線にもイベン
トが存在しないとき論理シミュレーションを終了し、故
障検出率の予測値を報告する（ステップＳ１１）。

【００１５】いずれかの信号線にイベントが存在すると
きは、その信号に接続されている素子を取り出し（ステ
ップＳ３）、その素子の出力値を計算する（ステップＳ
４）。例えば、時刻１００においては信号線２に論理値
１から０に変化するイベントが存在する。信号線２には
素子１１が接続されており、そこで素子１１の出力値を
計算する。素子１１の入力信号の値は論理値０と１であ
るので出力値は論理値０となる。

【００１６】さらにその素子がフリップフロップ等の記
憶素子であるか、そうでないかを判断し（ステップＳ
５）、またステップＳ４で求めた素子の出力値に変化が
あるかどうかを判断する（ステップＳ６ａ，６ｂ）。そ
の素子が記憶素子でなく、出力値が変化したときは出力
信号のイベントを発生し、その出力値が変化する原因と
なった入力信号のイベントに付加されている情報を発生
したイベントに付加する（ステップＳ７）。例えば、時
刻１００において処理した素子１１は記憶素子ではな
く、またその出力値は、時刻１００において論理値１か
ら０へと変化するので、新たに信号線４のイベントを発
生し、そのイベントに対して信号線２が論理値１から０
へと変化した情報を付加する。

【００１７】ステップＳ５において判断したときにこの
素子が記憶素子であった場合も、ステップＳ４で求めた
その素子の出力値に変化があったかどうかを判断する
（ステップＳ６ａ）。その素子が記憶素子であって出力
値が変化した場合は、出力信号のイベントを発生し、か
つその出力値が変化する原因となった入力信号ばかりで
なく制御信号以外のすべてのデータ入力信号のイベント
の情報を付加する（ステップＳ８）。例えば、時刻２０
０において処理する素子１３は記憶素子であり、出力値
は論理値１から０に変化するので、信号線８のイベント
を発生し、そのイベントに対して信号線４のイベントが
持っている情報（信号線２が論理値１から０に変化し
た、信号線４が論理値１から０に変化した）と、信号線
６が持っている情報（信号線５が論理値１から０に変化
した、信号線６が論理値０から１に変化した）を付加す
る。

【００１８】ステップＳ５において判断したときにこの
素子が記憶素子ではなく、かつステップＳ６ｂで判断し
たときにその出力値に変化がみられなかった場合には、
出力信号線に既に伝搬しているイベントに付加されてい
る情報が、現在処理しているイベントの信号線からの情
報かどうかを判断し（ステップＳ９）、現在処理してい
るイベントの信号線からの情報でない場合は、出力信号
線に既に伝搬しているイベントに付加されている情報を
消去する（ステップＳ１０）。例えば、時刻３００にお
いて素子１４を処理したとき、素子１４は記憶素子では
なく、かつその出力信号は論理値０のままで変化しな
い。そして出力信号線に既に伝搬しているイベントに付
加されている情報（信号線２が論理値１から０に変化し
た、信号線４が論理値１から０に変化した、信号線５が
論理値１から０に変化した、信号線６が論理値０から１
に変化した、信号線８が論理値１から０に変化した）
は、現在処理しているイベントの信号線１からの情報で
はないから、出力信号線に既に伝搬しているイベントに
付加されている当該情報を消去する。

【００１９】このような過程を繰り返す中で、予め指定
しているストローブ時刻が到来したときは、論理検証対
象回路の外部出力信号に伝搬しているイベントに付加さ
れている情報を基に、検出可能な故障を決定する（ステ
ップＳ１２）。ステップＳ２の判断でイベントがなくな
るまで以上の過程を繰り返し、最後に故障検出率の予測
値と未検出故障のリストを表示して論理検証を終了す
る。

【００２０】次にこの発明の他の実施例を説明する。本
実施例は、論理検証実行時に不定値の発生箇所を自動的
に特定できるようにした例で、図４がその動作を示すフ
ローチャートである。以下、このフローチャートに従っ
て、図２に示した論理回路に対し図５に示すテストパタ
ーンを入力した場合を例にその動作を説明する。

【００２１】まず検証対象論理回路の素子と配線情報の
読み込みおよびその検証対象論理回路に与えるテストパ
ターンの設定を行う（ステップＳ１３）。ここでテスト
パターンに基づいて論理シミュレーションを開始する。
そしてこの論理シミュレーションの過程で各信号線１〜
１０の信号線にイベントがあるか判断し（ステップＳ１
４）、いずれの信号線にもイベントが存在しないとき論
理シミュレーションを終了し、指定された信号に伝搬さ
れた不定信号の発生箇所を報告する（ステップＳ２
１）。

【００２２】信号線にイベントが存在するときは、その
信号に接続されている素子を取り出し（ステップＳ１
５）、その素子の出力値を計算する（ステップＳ１
６）。例えば、時刻２００において信号線５に論理値０
から１に変化するイベントが存在し、時刻２０１におい
て信号線５に論理値１から０に変化するイベントが存在
する。ここで、素子１２が不定値を出力するものと仮定
する。

【００２３】次にこの出力値に変化があるかどうかを判
断し（ステップＳ１７）、変化があるときは入力信号に
不定値があったかどうかを判断し（ステップ１８）、入
力信号に不定値があった場合には、出力信号にイベント
を発生し、入力信号の不定値の情報をそのイベントに付
加する（ステップＳ１９）。もし入力信号に不定値がな
ければ、単にイベントを発生する（ステップＳ２０）。
例えば、時刻２０１において素子１２の信号値を計算し
たとき、出力値の変化はあるが、入力信号に不定値はな
いのでステップＳ２０において信号線６のイベントを発
生するだけである。

【００２４】次に時刻２０１において、信号線６に論理
値が１から不定値に変化するイベントがあるため、ステ
ップＳ１５において素子１３を取り出し、ステップＳ１
６においてその出力値を計算する。信号線４の入力信号
は論理値０であり、信号線７の入力信号は論理値１、そ
して信号線６の入力信号は不定値であるため、出力値は
不定値となる。ステップＳ１７で出力値の変化があるか
を判断し、さらにステップ１８で入力信号に不定値があ
るかを判断したとき、出力値は論理値１から不定値に変
化し、信号線６には不定値が存在する。そのためステッ
プ１９において出力信号８のイベントを発生し、かつ信
号線６に不定値が存在したという情報をそのイベントに
付加する。

【００２５】ステップＳ１４の判断でイベントがなくな
るまで以上の過程を繰り返し、論理シミュレーションを
終了あるいは中断する。その後、不定値を観測した信号
線を指定することにより、その不定値を発生した箇所を
伝搬されたイベントの情報を基に表示して（ステップＳ
２１）、論理検証を終了する。

【００２６】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、論理
シミュレーションにおいてイベントの処理後、その処理
したイベントが新たにイベントを発生した場合、処理し
たイベントに付加されていた信号値が伝搬してきた信号
線の名称と信号値の変化の情報を、処理したイベントの
信号線の名所と信号線の変化の情報に加えて新たに発生
したイベントに伝搬することにより、論理検証対象回路
の外部出力信号線にまで伝搬されたイベントを観測する
ことで、そのイベントが伝搬されてきた経路とその信号
変化より高速かつ誤差の少ない故障検出率の予測を行う
ことができる。

【００２７】また第２の発明によれば、上述したように
信号線の名称と信号値の変化のリストを伝搬することに
より、不定値が観測された信号線においてそこに伝搬さ
れたリストを観測することで、不定値の発生箇所を高速
かつ自動的に特定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の動作を示すフローチャー
トである。

【図２】検証対象論理回路の一例を示す回路図である。

【図３】テストパターンの一例を示すタイミングチャー
トである。

【図４】他の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】テストパターンの一例を示すタイミングチャー
トである。

【図６】従来例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１〜１０ 信号線 １１〜１４ 素子

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テストパターンを用いたコンピュータシ
   ミュレーションにより論理回路の設計検証を行う論理検
   証装置において、 シミュレーション実行時、各信号線に対する信号値の変
   化の情報であるイベントにその信号線の名称およびその
   信号値の変化の情報を付加する手段と、 イベント発生時に、このイベントが発生した信号線を入
   力信号線とする素子の出力信号値に変化が生じた場合
   に、その出力信号線について新たに発生したイベントに
   対し、当該素子の入力信号線のイベントの持つ信号線の
   名称およびその信号値の変化の情報を付加する手段と、 イベント発生時に、このイベントが発生した信号線を入
   力信号線とする素子の出力信号値に変化が生じなかった
   場合に、その出力信号線のイベントから、上記入力信号
   線に無関係な情報を消去する手段と、予め指定されたストローブ時刻が到来したとき、論理検
   証対象回路の外部出力信号線に伝搬しているイベントの
   持つ情報を基に、検出可能な故障を決定する手段と、 シミュレーション終了後に、論理検証対象回路の外部出
   力信号線に伝搬されたイベントの持つ情報より、このテ
   ストパターンによる故障検出率の予測値を算出する手段
   とを備えたことを特徴とする論理検証装置。
2. 【請求項２】 テストパターンを用いたコンピュータシ
   ミュレーションにより論理回路の設計検証を行う論理検
   証装置において、 シミュレーション実行時、各信号線に対するイベントに
   その信号線の名称およびその信号値の変化の情報を付加
   する手段と、 イベント発生時に、このイベントが発生した信号線を入
   力信号線とする素子の出力信号値に変化が生じた場合
   に、その出力信号線について新たに発生したイベントに
   対し、当該素子の入力信号線のイベントの持つ信号線の
   名称およびその信号値の変化の情報を付加する手段と、 特定の信号線に伝搬されたイベントの持つ情報より、こ
   の信号線に不定値を伝搬する原因となった不定値の発生
   箇所を求める手段とを備えたことを特徴とする論理検証
   装置。