JP3124417B2 - 論理シミュレーションシステム及び論理シミュレーション方法 - Google Patents

論理シミュレーションシステム及び論理シミュレーション方法

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JP3124417B2 JP05173459A JP17345993A JP3124417B2 JP 3124417 B2 JP3124417 B2 JP 3124417B2 JP 05173459 A JP05173459 A JP 05173459A JP 17345993 A JP17345993 A JP 17345993A JP 3124417 B2 JP3124417 B2 JP 3124417B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、デジタル論理回路の
回路動作特性を検証する論理シミュレーションシステム
及び論理シミュレーション方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の論理シミュレーションシス
テムを示すブロック図であり、図において、１は回路接
続データに対して論理シミュレーションを実行する論理
シミュレーション実行部である。また、２は論理シミュ
レーション実行中に、論理回路内の信号線が回路動作に
よって、一定期間以上フローティング状態になる場合
や、信号値衝突を起こす場合に、不確定信号値状態が発
生している信号線として、これを抽出する不確定値発生
信号線抽出部である。さらに、４は回路の動作によって
発生した不確定信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可能
性があるとして、警告メッセージを出力するメッセージ
出力部である。
【０００３】また、図２は検証対象となる論理回路の一
部分の例を表す回路モデルであり、同図において、５は
ＣＭＯＳトランジスタ、６はＣＭＯＳトランジスタ５の
ＮＭＯＳ側のゲート端子に接続する入力信号線、７はＣ
ＭＯＳトランジスタ５のＰＭＯＳ側のゲート端子に接続
する入力信号線である。さらに、８はＣＭＯＳトランジ
スタ５のソース端子に接続する入力信号線、９は２入力
ＮＡＮＤゲート、１０はＣＭＯＳトランジスタ５のドレ
イン端子及び２入力ＮＡＮＤゲート９の入力端子間に接
続された信号線、１１は２入力ＮＡＮＤゲート９の入力
端子に接続するもう一方の信号線、１２は２入力ＮＡＮ
Ｄゲート９の出力端子に接続する信号線である。
【０００４】次に動作について説明する。まず、論理シ
ミュレーション実行部１は回路接続データに対して、入
力印加信号をもとに論理シミュレーションを実行し、次
に、不確定値発生信号線抽出部２は上記論理シミュレー
ションの実行中、逐次、論理回路内の信号線上の信号値
を観測し、該信号線が回路動作によって、一定期間以上
フローティング状態になる場合の信号線を抽出する。す
なわち、図２の例では、ＣＭＯＳトランジスタ５がター
ンオフし、一定期間以上フローティング状態が続き、信
号線１０上の電荷が基盤等にリークして、電圧レベルが
不安定になる場合には、不確定信号値状態が発生してい
る信号線として、これを抽出する。
【０００５】次に、メッセージ出力部４は、回路の動作
によって発生した不確定信号値が伝搬し、貫通電流が流
れる可能性があるとして、警告メッセージをＣＲＴ画面
やエラーリストに出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の論理シミュレー
ションシステムは以上のように構成されているので、信
号線１０が一定期間以上フローティング状態になる場合
に、その信号線１０の電圧レベルが不確定な信号値にな
るとして一律にエラーメッセージを出力していたため、
実際には、次段ゲートがその不確定値を伝搬しない状
態、即ち、次段ゲートの出力信号値が不確定値と無関係
に確定している状態であっても、疑似エラーメッセージ
を出力してしまい、不要なエラー出力により正しい（真
の）エラー個所の解析が困難になり、信頼性が低くなる
などの問題点があった。
【０００７】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、不確定信号値が発生した
信号線によって、次段ゲートの出力信号値がその影響を
受ける場合にのみエラーメッセージを出力することで、
不確定値の伝搬及びそれに伴う貫通電流の発生などの回
路の異常動作検出の信頼性を向上させるとともに、大規
模回路に対する論理シミュレーションの信頼性の向上お
よび処理の高速化を図ることができる論理シミュレーシ
ョンシステムを得ることを目的とする。
【０００８】請求項２の発明は、不確定信号値が発生し
た信号線によって、次段ゲートの出 力信号値がその影響
を受ける場合にのみエラーメッセージを出力すること
で、不確定値の伝搬及びそれに伴う貫通電流の発生など
の回路の異常動作検出の信頼性を向上させるとともに、
大規模回路に対する論理シミュレーションの信頼性の向
上および処理の高速化を図ることができる論理シミュレ
ーション方法を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る論
理シミュレーションシステムは、回路接続データに対し
て論理シミュレーションを実行する論理シミュレーショ
ン実行部と、前記論理シミュレーションの実行中に、論
理回路内の信号線が回路動作によって不確定信号値状態
が発生している信号線を抽出する不確定値発生信号線抽
出部と、前記不確定信号値が発生したシミュレーション
時刻における次段ゲートの入力信号値を抽出して、該次
段ゲートが前記不確定信号値をその出力端子に伝搬する
状態であるか否かを次段ゲートのタイプ別に判断する伝
搬判断部と、前記判断の結果、前記次段ゲートが前記不
確定信号値をその出力端子に伝搬する状態である時、メ
ッセージ出力部に、回路の動作によって発生した不確定
信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可能性があるとし
て、警告メッセージを出力させるようにしたものであ
る。
【００１０】請求項２の発明に係る論理シミュレーショ
ン方法は、回路接続データに対して論理シミュレーショ
ンを実行する論理シミュレーション実行ステップと、前
記論理シミュレーションの実行中に、論理回路内の信号
線が回路動作によって不確定信号値状態が発生している
信号線を抽出する不確定値発生信号線抽出ステップと、
前記不確定信号値が発生したシミュレーション時刻にお
ける次段ゲートの入力信号値を抽出して、該次段ゲート
が前記不確定信号値をその出力端子に伝搬する状態であ
るか否かを次段ゲートのタイプ別に判断する伝搬判断ス
テップと、前記判断の結果、前記次段ゲートが前記不確
定信号値をその出力端子に伝搬する状態である時、回路
の動作によって発生した不確定信号値が伝搬し貫通電流
が流れる可能性があるとして、警告メッセージを出力す
るメッセージ出力ステップとを備 えるものである。
【００１１】
【作用】請求項１の発明における論理シミュレーション
システムは、不確定値発生信号線抽出部により、論理シ
ミュレーションの実行中、論理回路内の信号線が回路動
作によって、一定期間以上フローティング状態になる場
合や信号値衝突を起こす場合に不確定信号値状態が発生
している信号線として、これを抽出し、次に、伝搬判断
部により、前記不確定信号値が発生したシミュレーショ
ン時刻における次段ゲートの入力信号値を抽出して、該
次段ゲートが該不確定信号値をその出力端子に伝搬する
状態であるか否かを次段ゲートのタイプ別に判断させ
て、メッセージ出力部に、前記判断にもとづき、前記次
段ゲートが前記不確定信号値をその出力端子に伝搬する
状態である時、回路の動作によって発生した不確定信号
値が伝搬し、貫通電流が流れる可能性があるとして、警
告メッセージを出力させる。
【００１２】請求項２の発明における論理シミュレーシ
ョン方法は、論理シミュレーション実行ステップにおけ
る論理シミュレーションの実行中、不確定値発生信号線
抽出ステップにて、論理回路内の信号線が回路動作によ
って一定期間以上フローティング状態になる場合や信号
値衝突を起こす場合に不確定信号値状態が発生している
信号線として、これを抽出し、次に、伝搬判断ステップ
において、前記不確定信号値が発生したシミュレーショ
ン時刻における次段ゲートの入力信号値を抽出して、該
次段ゲートが該不確定信号値をその出力端子に伝搬する
状態であるか否かを次段ゲートのタイプ別に判断させ、
メッセージ出力ステップにて、前記判断にもとづき、前
記次段ゲートが前記不確定信号値をその出力端子に伝搬
する状態である時、回路の動作によって発生した不確定
信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可能性があるとし
て、警告メッセージを出力する。
【００１３】
【実施例】実施例１． 以下、請求項１及び請求項２の発明の一実施例を図につ
いて説明する。図１において、１は回路接続データに対
して論理シミュレーションを実行する論理シミュレーシ
ョン実行部である。また、２は論理シミュレーションの
実行中において、論理回路内の信号線が回路動作によっ
て、一定期間以上フローティング状態になる場合や信号
値衝突を起こす場合に、不確定信号値状態が発生してい
る信号線として、これを抽出する不確定値発生信号線抽
出部である。さらに、３は前記不確定信号状態が発生し
たシミュレーション時刻における次段ゲートの入力信号
値を抽出して、該次段ゲートが不確定信号値をその出力
端子に伝搬する状態であるか否かを、次段ゲートのタイ
プ別に判断する伝搬判断部である。また、４はその判断
において、前記次段ゲートが不確定信号値をその出力端
子に伝搬する状態である時、回路の動作によって発生し
た不確定信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可能性があ
るとして、警告メッセージを出力するメッセージ出力部
である。
【００１４】次に動作について説明する。なお、従来技
術同様図２の検証対象となる論理回路の一部分の例を表
す回路モデルを用いて説明する。まず、論理シミュレー
ション実行部１が前記回路接続データに対して、入力印
加信号刺激をもとに論理シミュレーションを実行し（論
理シミュレーション実行ステップ）、次に、不確定値発
生信号線抽出部２はその論理シミュレーションの実行
中、逐次論理回路内の信号線上の信号値を観測し、該信
号線が回路動作によって、一定期間以上フローティング
状態になる場合の信号線を抽出する（不確定値発生信号
線抽出ステップ）。すなわち、図２の例では、ＣＭＯＳ
トランジスタ５がターンオフし、一定期間以上フローテ
ィング状態が続き、信号線１０上の電荷が基盤等にリー
クして、電圧レベルが不安定になる場合には、不確定信
号値状態が発生している信号線として、これを抽出す
る。
【００１５】次に、伝搬判断部３は前記不確定信号値が
発生したシミュレーション時刻における次段ゲートであ
る、例えば２入力ＮＡＮＤゲート９の入力信号値（信号
線１１上の信号値）を抽出して、上記次段ゲートが該不
確定信号値をその出力端子（信号線１２）に伝搬する状
態であるか否かを、次段ゲートのタイプ別に、図３の表
図に従って判断する（伝搬判断ステップ）。
【００１６】続いて、メッセージ出力部４は前記判断の
結果、前記次段ゲートが不確定信号値をその出力端子に
伝搬する状態である時、つまり、信号線１１上の信号値
が論理値１である場合には、回路の動作によって発生し
た不確定信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可能性があ
るとして、警告メッセージをＣＲＴ画面やエラーリスト
に出力する（メッセージ出力ステップ）。
【００１７】実施例２． 図４はこの発明の他の実施例を示すブロック図であり、
図において、１は回路接続データに対して論理シミュレ
ーションを実行する論理シミュレーション実行部であ
る。また１３は論理シミュレーション実行中に、論理回
路内の信号線が回路動作によって、スパイク信号値状態
が発生している信号線として、これを抽出するスパイク
発生信号線抽出部である。さらに、３は前記スパイク信
号状態が発生したシミュレーション時刻における次段ゲ
ートの入力信号値を抽出して、該次段ゲートが該スパイ
ク信号値をその出力端子に伝搬する状態であるか否かを
次段ゲートのタイプ別に判断する伝搬判断部である。ま
た、４はその判断において、次段ゲートが前記スパイク
信号値をその出力端子に伝搬する状態である時、回路の
動作によって発生したスパイク信号値が伝搬し、レーシ
ング等誤動作する可能性があるとして、警告メッセージ
を出力するメッセージ出力部である。
【００１８】図５は検証対象となる論理回路の一部分の
例を表す回路モデルであり、同図において、１４は２入
力ＮＯＲゲート、１５，１６は２入力ＮＯＲゲート１４
の入力端子への入力波形、１７は入力波形１５，１６と
のハザード発生時間である。また、１８は２入力ＮＯＲ
ゲート１４の出力端子及びＮＡＮＤゲートの入力端子に
接続された信号線、１９は２入力ＮＡＮＤゲート、２０
は２入力ＮＡＮＤゲート１９の入力端子に接続されたも
う一方の信号線、２１は２入力ＮＡＮＤゲート１９の出
力信号線である。
【００１９】次に動作について説明する。まず、論理シ
ミュレーション実行部１が回路接続データに対して、入
力印加信号刺激をもとに論理シミュレーションを実行し
（論理シミュレーション実行ステップ）、次に、スパイ
ク発生信号線抽出部１３は論理シミュレーション実行
中、逐次論理回路内の信号線上の信号値を観測し、該信
号線が回路動作、すなわち、図５におけるハザード発生
時間１７によって、信号線１８上に発生する一定時間以
下のスパイク信号を抽出する（不確定値発生信号線抽出
ステップ）。
【００２０】次に、伝搬判断部３はそのスパイク信号値
が発生したシミュレーション時刻における例えば２入力
ＮＡＮＤゲート１９の入力信号値、すなわち、信号線２
０上の信号値を抽出して、該次段ゲートが該スパイク信
号値をその出力端子に伝搬する状態であるか否かを、次
段ゲートのタイプ別に、図６の表図に従って判断する
（伝搬判断ステップ）。
【００２１】次に、メッセージ出力部４はこの判断にお
いて、次段ゲートが前記スパイク信号値をその出力端子
に伝搬する状態である時、つまり、信号線２０上の信号
値が論理値１である場合には、回路の動作によって発生
したスパイク信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可能性
があるとして、警告メッセージをＣＲＴ画面やエラーリ
ストに出力する（メッセージ出力ステップ）。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項２の
発明によれば、不確定信号値が発生した信号線によっ
て、次段ゲートの出力信号値がその影響を受ける場合に
のみエラーメッセージを出力するように構成したので、
不確定値の伝搬及びそれに伴う貫通電流の発生などの回
路の異常動作検出の信頼性を向上できるものが得られる
効果がある。
【００２３】また、スパイク信号が発生した信号線によ
って、次段ゲートの出力信号値がその影響を受ける場合
にのみエラーメッセージを出力するように構成したの
で、回路の異常動作であるスパイク信号の伝搬及び、そ
れに伴うレーシングの発生，検出の信頼性を向上できる
ものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の一実施例による論理シミュレ
ーションシステムを示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例１および従来における検証対
象となる論理回路の一部を示す回路図である。
【図３】この発明の実施例１における次段ゲートのタイ
プ別不確定値伝搬条件を示す表図である。
【図４】この発明の実施例２による論理シミュレーショ
ンシステムを示すブロック図である。
【図５】この発明の実施例２における検証対象となる論
理回路の一部を示す回路図である。
【図６】この発明の実施例２における次段ゲートのタイ
プ別スパイク伝搬条件を示す表図である。
【図７】従来の論理シミュレーションシステムを示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
１ 論理シミュレーション実行部 ２ 不確定値発生信号線抽出部 ３ 伝搬判断部 ４ メッセージ出力部 １３ スパイク発生信号線抽出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−21220（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−112773（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−290121（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−116382（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−300975（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62273（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 17/50 664 G06F 17/50 668 G06F 17/50 672

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 計算機上に論理回路と等価な論理回路モ
    デルとして回路接続データを構築し、前記論理回路の外
    部から与えられる入力印加信号刺激をもとに論理シミュ
    レーションを実施することにより前記論理回路設計を検
    証する論理シミュレーションシステムにおいて、前記回
    路接続データに対して論理シミュレーションを実行する
    論理シミュレーション実行部と、前記論理シミュレーシ
    ョンの実行中に、前記論理回路内の信号線が回路動作に
    よって不確定信号値状態が発生している信号線を抽出す
    る不確定値発生信号線抽出部と、前記不確定信号値が発
    生したシミュレーション時刻における次段ゲートの入力
    信号値を抽出して、該次段ゲートが前記不確定信号値を
    その出力端子に伝搬する状態であるか否かを次段ゲート
    のタイプ別に判断する伝搬判断部と、前記判断の結果、
    前記次段ゲートが前記不確定信号値をその出力端子に伝
    搬する状態である時、回路の動作によって発生した不確
    定信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可能性があるとし
    て、警告メッセージを出力するメッセージ出力部とを備
    えたことを特徴とする論理シミュレーションシステム。
  2. 【請求項２】 計算機上に論理回路と等価な論理回路モ
    デルとして回路接続データを構築し、前記論理回路の外
    部から与えられる入力印加信号刺激をもとに論理シミュ
    レーションを実施することにより前記論理回路設計を検
    証する論理シミュレーション方法において、前記回路接
    続データに対して論理シミュレーションを実行する論理
    シミュレーション実行ステップと、前記論理シミュレー
    ションの実行中に、前記論理回路内の信号線が回路動作
    によって不確定信号値状態が発生している信号線を抽出
    する不確定値発生信号線抽出ステップと、前記不確定信
    号値が発生したシミュレーション時刻における次段ゲー
    トの入力信号値を抽出して、該次段ゲートが前記不確定
    信号値をその出力端子に伝搬する状態であるか否かを次
    段ゲートのタイプ別に判断する伝搬判断ステップと、前
    記判断の結果、前記次段ゲートが前記不確定信号値をそ
    の出力端子に伝搬する状態である時、回路の動作によっ
    て発生した不確定信号値が伝搬し、貫通電流が流れる可
    能性がある として、警告メッセージを出力するメッセー
    ジ出力ステップとを備えたことを特徴とする論理シミュ
    レーション方法。
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