JP2971508B2 - 論理回路検証装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、設計した論理回路が正しく動作するかど
うかをシミユレーシヨンして検証する論理回路検証装置
に関する。

〔従来の技術〕

カスタムLSIやプリント基板上の各種論理回路は、CAD
システム等を使用して設計されるが、その論理回路の検
証方法としては、論理シミユレータを用いて、その結果
と設計者が作成した期待値とのコンペア（比較）によつ
て行なう方法と、波形等を表示させて解析する方法と
が、現在一般に行なわれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、論理回路中における演算部分は、演算式と
して示すと簡単であつても、論理回路としては複雑にな
るケースが多い。

また、単純に加算器，乗算器，減算器，除算器などを
用いて組み合せるだけならば、その演算ミスは組み合せ
のミス以外には発生しないので、その動作の検証は簡単
である。

しかし、このような組み合わせでは回路規模が非常に
大きくなるので、通常はあまり使われない。

また、特に乗算器などは大変大きくなるので、何度も
掛け算をするような場合には、１つの乗算器を何回も繰
り返して利用するように回路を組み、回路規模の縮少を
図ることもよく行なわれている。

さらに、演算部をまとめた形で特別な回路を作つて実
現することにより、回路規模の縮少や補数を用いて簡単
に演算を行なうようにすることもよく行なわれている。

上記の手法のうち、前者の場合はあまりミスもなく、
またそれぞれの演算器が正確に動作する回路であること
がわかつているのであまり問題とならないが、後者の手
法では、演算部分も修正あるいは作成するため、演算部
分の検証（保証）を行なわなくてはいけないことにな
る。

従来の技術によつてこの検証を行なおうとすると、波
形による表示を見るにしても、期待値とのコンペアを行
なうにしても、その期待値はすべて設計者が入力データ
と演算式をもとに、出力が出るタイミングを考慮して作
成しなくてはならず、その作業は非常に煩雑であり、多
大な時間を要するという問題があつた。

また、演算する入力データの内容として必要な全ての
パターンを実行して、その期待値との検証を行なわなく
てはいけないため、テストパターンの作成や追加をする
必要が生ずることが多いが、入力データとしてどのパタ
ーンを作成しなくてはいけないかを、従来は全て人手に
よつて考慮しなければならず、多大な手間がかかつてい
た。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、上
述のような論理回路検証のための期待値の作成を、演算
式と入出力のタイミング定義により自動的に作成できる
ようにすることにより、シミユレーシヨン結果と一致す
るかを否か検証するために必要な、人手による煩雑な作
業をなくすことを目的とする。

また、どのテストパターンによる検証が済んだかを集
計する作業を自動化することにより、どのようなパター
ンの入力データを追加すればよいかを提示することがで
きるようにし、人手による煩雑な作業をなくして、必要
なテストパターンを100％カバーすることを簡単に行な
えるようにすることも目的とする。

さらに、上記により集計された未検証パターンを、自
動的にテストパターンとして作成できるようにして、人
手を全くかけずに未検証パターンをなくすことも目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、コンピユータ
上の対象入出力信号を指定する対象入出力信号指定手段
と、検証対象の演算部を構成する論理回路と等価な演算
式を入力する演算式入力手段と、上記対象入出力信号指
定手段によつて指定された対象入出力信号等による上記
演算部のシミユレーシヨン結果を保持するシミユレーシ
ヨン結果保持手段と、対象とする入力信号と出力信号の
時間差を定義する時間差定義手段と、該手段よつて定義
された時間差を考慮しながら上記シミユレーシヨン結果
保持手段に保持されているシミユレーシヨン結果の一部
分を抽出する手段と、その抽出されたシミユレーシヨン
結果と上記演算式入力手段によつて入力された演算式に
よる対象入出力信号の演算結果とを比較して、それが同
じかどうかを検証する比較手段とを備えた論理回路検証
装置を提供する。

また、上記論理回路検証装置において、対象として指
定された入力信号の変化パターンを集計する入力信号の
変化パターン集計手段を設けたものも提供する。

さらに、上記論理回路検証装置において、入力信号の
変化パターン集計手段の集計結果から、実行されていな
い入力変化に対して追加のテストパターンを自動的に作
成するテストパターン追加作成手段を設けたものも提供
する。

〔作 用〕

この発明による論理回路検証装置は上記の構成によ
り、コンピユータ上の対象入出力信号を指定し、検証対
象の演算部を構成する論理回路と等価な演算式を入力す
ると、その指定された対象入出力信号等による上記演算
部のシミユレーシヨン結果を保持し、対象とする入力信
号と出力信号の時間差を定義すると、その定義された時
間差を考慮しながら保持しているシミユレーシヨン結果
の一部分を抽出して、それを上記入力された演算式によ
る対象入出力信号の演算結果（期待値に相当する）と比
較して、それが同じかどうかを自動的に検証する。

また、入力信号の変化パターン集計手段を設ければ、
対象として指定された入力信号の変化パターンを自動的
に集計できるので、入力信号の２乗の数だけ考えられる
変化パターンに対して未実行の変化パターンがあれば判
り、テストパターンの作成もれ及び検証もれを防ぐこと
ができる。

さらに、テストパターン追加作成手段をも設ければ、
入力信号の変化パターン集計手段の集計結果から、実行
されていない入力変化に対して追加のテストパターンを
自動的に作成できるので、人手による作業をなくすこと
ができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説
明する。

第２図はこの発明による論理回路検証装置のハード構
成を示すブロツク図であり、マイクロコンピユータによ
るデータ処理部1,入力手段であるマウス２とキーボード
3,記憶手段であるメモリ4,及びCRTあるいはLCDデイスプ
レイによる画面表示部５によつて構成されている。

第１図はこの論理回路検証装置の機能構成を示すブロ
ツク図である。

対象入出力信号指定手段11は、演算を行なうデータの
入力と出力及びコントロール信号をマウス２やキーボー
ド３などを用いて指定する機能であり、演算式入力手段
12は検証すべき演算部の論理回路と等価な演算式をキー
ボード３等によつて入力する機能である。

対象入出力信号のシミユレーシヨン結果保持手段13
は、対象となる演算部の入力と出力及びコントロール信
号のシミユレーシヨン結果を保持しておく機能である。

入力信号と出力信号の時間差定義手段14は、入力デー
タ（対象として指定したもの）が対象となる演算部に与
えられてから対象となる出力データとして出力されるま
での時間差（通常は何クロツク等で示すことが可能）を
定義する機能である。

シミユレーシヨン結果よりの一部分抽出手段15は、時
間差定義手段14によつて指定された時間差を考慮しなが
らシミユレーシヨン結果保持手段13からその部分のシミ
ユレーシヨン結果を抽出する機能である。

演算式の結果とシミユレーシヨン結果の比較手段16
は、一部分抽出手段15によつて抽出されたシミユレーシ
ヨン結果、すなわち対象とする入力データが演算回路を
通つて出て来た出力データと、その演算回路と等価な演
算式（演算式入力手段12によつて入力される）により演
算された解とを比較して、同じかどうかを判断する機能
である。

入力信号の変化パターン集計手段17は、どのパターン
の入力が実行されたかを集計する機能であり、その結果
をもとに入力信号の追加作成手段18が入力テストパター
ンの追加作成を自動的に行なう。

第３図及び第４図は、この実施例による論理回路検証
のための操作及び処理のフローチヤートを示す。

ステツプ１ではオペレータが演算部の検証を行なうか
行なわないかを設定する。すなわち演算部検証フラグの
ON/OFF切替を通常はマウスによつて行なう。

ステツプ２では演算部検証フラグがONかOFFかをチエ
ツクして、OFFであればステツプ６に進む。ONであれば
ステツプ３で対象となる入力と出力及びコントロール信
号の指定を回路エデイタ上でのマウスによる指定等によ
り行ない、ステツプ４で対象として指定した入力信号と
出力信号のデータのタイミング差を入力する。

次いで、ステツプ５で演算回路として実現したい演算
式を入力する。

ステツプ６ではシミユレーシヨンを行なうテストパタ
ーンの指定または作成を行ない、ステツプ７では対象と
して指定した入力と出力及びコントロール信号名よりシ
ミユレーシヨンの結果データを保持するためのプローブ
リストを作成する。

ステツプ８でシミユレーシヨンを実行して、そのシミ
ユレーシヨン結果を保持する。

その後、ステツプ９で演算部検証フラグがONかOFFか
をチエツクし、OFFであればステツプ10の波形表示等の
従来と同様な検証作業へ進み、ONであればステツプ11へ
進んでシミユレーシヨン結果の入力データで一番始めに
有効となる演算入力データを取り出す。

さらに、ステツプ12では取り出した入力データを演算
式にあてはめて期待値を計算する。

そして、入力からのタイミング差をとつた位置に出力
データが存在するかをステツプ13でチエツクして、存在
しなければシミユレーシヨン終了と判断して22へ進む。

存在すればステツプ14へ進んで、その出力データすな
わちタイミング差を考慮した位置のデータを取り出し、
ステツプ15にて演算式より計算した期待値とシミユレー
シヨン結果よりステツプ14で取り出した出力データのコ
ンペア（比較）を行なう。

そのコンペア結果が合つているかどうかをステツプ16
でチエツクし、合つていればステツプ19へ進むが、合つ
ていなければステツプ17へ進んでエラーリストを出力す
る。それは通常フアイルに入力したり表示したりする。
そして、ステツプ18でエラー発生フラグをセツトする。

ステツプ19では、入力データのパターンをパターン別
に有無チエツクして集計する。

そして、ステツプ20にて次に有効となる入力データが
存在するか否かをチエツクして、あればステツプ21でそ
のデータを取り出した後、ステツプ12へ戻る。

なければシミユレーシヨン終了と判断して、ステツプ
22にてエラー発生フラグがセツトされているか否かをチ
エツクして、セツトされていなければステツプ24へ進
む。セツトされていればステツプ23にて、エラー内容を
確認するために本検証作業を中止するかそのまま継続す
るかをチエツクし、終了ならばENDへ進んで終了する。

継続ならばステツプ24へ進んで、他に実行するテスト
パターンがあるかどうかをチエツクして、あればステツ
プ６へ戻り、なければステツプ25に進んで、入力データ
のパターン別有無チエツクの集計結果から、一度も実行
されていないパターン群をリスト形式で出力（表示また
はプリント）する。

なお、変形パターンの種類は入力信号の２乗の数だけ
ある。

さらに、ステツプ26で追加テストパターンの自動作成
をするかどうかをチエツクし、しないのであればENDへ
進んで終了するが、自動作成するのであれば、ステツプ
27にて対象として指定した入力データ信号と外部よりの
入力ピン信号との関係，タイミング等を定義する。

そして、ステツプ28にて未実行パターンがなくなるよ
うに追加テストパターンを自動作成する。

これは単純なデータバス等による入力では、入力デー
タを未実行パターンに置き換えたテストパターンにて可
能となるような作成を行なうことにより可能とする。

この追加テストパターン作成後、このフローの処理を
終了する。

この実施例では、論理検証の自動処理を行なうか否か
及び追加テストパターンの自動作を行なうか否かを、検
証者がスイツチあるいはキーの操作によつてフラグのON
/OFFを切り替えることによつて選択することができるよ
うにしたので、どのレベルまでどの検証を行なうかを論
理回路検証者のレベルに合わせて設定することが可能で
ある。

〔発明の効果〕

請求項１の論理回路検証装置によれば、演算式により
自動的に期待値を作成してシミユレーシヨン結果と比較
検証するので、人手による煩雑な期待値作成作業をなく
すことができる。

請求項２の論理回路検証装置によれば、未実行演算入
力データを集計することにより、どのパターンを追加作
成する必要があるのかすぐわかるので、未実行パターン
の100％実行ができ、検証もれがなくなり、また作業効
率も向上する。

請求項３の論理回路検証装置によれば、未実行パター
ンに対する追加テストパターンを自動作成するので、人
手による追加テストパターン作成作業をなくすことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の論理回路検証装置の機能構成を示すブ
ロツク図、 第２図はこの発明の一実施例のハード構成を示すブロツ
ク図、 第３図及び第４図は同じくこの実施例による論理回路検
証のための操作及び処理のフロー図である。 １……データ処理部、２……マウス ３……キーボード、４……メモリ、５……画面表示部 11……対象入出力信号指定手段 12……演算式入力手段 13……対象入出力信号のシユミレーシヨン結果保持手段 14……入力信号と出力信号の時間差定義手段 15……シユミレーシヨン結果よりの一部分抽出手段 16……演算式の結果とシユミレーシヨン結果の比較手段 17……入力信号の変化パターン集計手段 18……入力信号の追加作成手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピユータ上の対象入出力信号を指定す
   る対象入出力信号指定手段と、 検証対象の演算部を構成する論理回路と等価な演算式を
   入力する演算式入力手段と、 上記対象入出力信号指定手段によつて指定された対象入
   出力信号等による上記演算部のシミユレーシヨン結果を
   保持するシミユレーシヨン結果保持手段と、 対象とする入力信号と出力信号の時間差を定義する時間
   差定義手段と、 該手段よつて定義された時間差を考慮しながら上記シミ
   ユレーシヨン結果保持手段に保持されているシミユレー
   シヨン結果の一部分を抽出する手段と、 その抽出されたシミユレーシヨン結果と上記演算式入力
   手段によつて入力された演算式による対象入出力信号の
   演算結果とを比較して、それが同じかどうかを検証する
   比較手段とを備えたことを特徴とする論理回路検証装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の論理回路検証装置におい
   て、対象として指定された入力信号の変化パターンを集
   計する入力信号の変化パターン集計手段を設けたことを
   特徴とする論理回路検証装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の論理回路検証装置におい
   て、入力信号の変化パターン集計手段の集計結果から、
   実行されていない入力変化に対して追加のテストパター
   ンを自動的に作成するテストパターン追加作成手段を設
   けたことを特徴とする論理回路検証装置。