JP3186535B2 - シミュレーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータ等におい
て、ディジタル論理回路の動作を模擬するシミュレーシ
ョン装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル電子機器等の設計にお
ける欠陥の発見を目的として、コンピュータに入力され
たディジタル電子機器回路の論理回路データを基に、そ
の動作をシミュレーションするということが行なわれて
いる。

【０００３】そして、このシミュレーション実行を高速
化することを目的として、例えば日経エレクトロニクス
１９９３年６月７日号（ｎｏ．５８２），ｐｐ．６６−
６７にあるように、サイクルベース法を採用したシミュ
レーション装置が増えつつある。

【０００４】サイクルベース法を採用したシミュレーシ
ョン装置では、回路に与えられるクロックの１周期を１
サイクル時間とし、サイクル時間毎に回路全体の信号値
の計算を行なう。図２１はサイクルベース法を説明する
ためのタイミング図である。クロックの立ち上がりエッ
ジ間を一つのサイクルとし、クロックの立ち上がりエッ
ジのタイミングで回路全体の信号値の計算を行なう。シ
ミュレーション時刻はサイクル時間づつ進む。シミュレ
ーション時刻を進めては、回路全体の信号値の計算を行
なうということを繰り返すことで、回路の動作をシミュ
レーションする。

【０００５】図２２のタイミング図に示す様に、回路に
対して、周波数の異なる複数のクロックｃｋ１〜ｃｋ３
が与えられている場合には、各クロックｃｋ１〜ｃｋ３
の周波数の最小公倍数を周波数とするクロックｃｋｍを
仮定し、このクロックｃｋｍの１周期をサイクル時間と
する。そしてこのサイクル時間分シミュレーション時刻
を進めては、回路全体の信号値の計算を行なうという繰
り返しでシミュレーションを行なう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うなシミュレーション装置では、回路に与えられる複数
のクロックの周波数の最小公倍数がもとのクロックの周
波数に比べて大きい場合、サイクル時間はクロックの周
期に比べ非常に小さな値となる。この場合、シミュレー
ション時刻は小刻みに進み、その都度回路全体の信号値
の計算が行なわれる訳であるが、回路に与えられている
クロックの周期に比べ、サイクル時間が小さい値である
ために、与えられているいずれのクロックの信号値にも
変化がない、すなわち回路中の信号値も変化しないサイ
クルが多数発生する。にもかかわらず、全サイクルにお
いて全回路中の信号値の計算を行なうため、シミュレー
ションに多くの時間を要するという課題を有していた。

【０００７】本発明は上記課題に鑑み、信号の流れに沿
って回路全体を同系統のクロックで動作する部分回路に
分割し部分回路ごとに各々のクロック周波数で順次シミ
ュレーションすることにより、短時間でシミュレーショ
ンすることのできるシミュレーション装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のシミュレーション装置は、分割された部分回
路の回路情報と前記部分回路のシミュレーションの実行
順序情報とに基づきシミュレーションの対象となる部分
回路を切り替える部分回路切替手段と、前記実行順序情
報と部分回路に対する模擬周波数情報とに基づきシミュ
レーションの対象となる模擬周波数を切り替える周波数
切替手段と、前記実行順序情報と前記部分回路の入出力
情報とに基づきシミュレーションの入出力信号を切り替
える中間信号値入出力切替手段と、中間信号値を一次的
に記憶する中間信号値記憶手段と、前記部分回路切替手
段と周波数切替手段と中間信号値入出力切替手段とによ
り切り替えられた部分回路情報に基づき部分回路の模擬
を行なうシミュレーション手段とを有し、回路分割手段
により回路を同系統のクロックで動作する部分回路に分
割し、前記部分回路切替手段と周波数切替手段と中間信
号値入出力切替手段とにおいて、それぞれの部分回路の
対象となる回路情報とクロック周波数と入出力信号とを
シミュレーションのたびに順次切り替えながら、分割地
点におけるシミュレーション結果の信号値を前記中間信
号値記憶手段に対して書き込みや読み出しを行なうとと
もに、分割された回路ごとに順次シミュレーションを行
なうことを特徴とする。

【０００９】また、他の発明におけるシミュレーション
装置は、分割された部分回路の回路情報と前記部分回路
のシミュレーションの実行順序情報と部分回路に対する
模擬周波数情報と中間信号値入出力情報とを用いてシミ
ュレーション手段を起動するための命令列を生成するシ
ミュレーション命令列生成手段と、中間信号値を一時的
に記憶する中間信号値記憶手段と、前記シミュレーショ
ン命令列生成手段により生成された命令列に基づき部分
回路の模擬を行なうシミュレーション手段とを有し、回
路分割手段により回路を同系統のクロックで動作する部
分回路に分割し、前記シミュレーション命令列生成手段
においてそれぞれの部分回路の対象となる回路情報とク
ロック周波数と入出力信号とを用いてシミュレーション
手段を起動する命令を順次生成し、分割地点におけるシ
ミュレーション結果の信号値を前記中間信号値記憶手段
に対して書き込みや読み出しを行なうとともに、分割さ
れた回路ごとに順次シミュレーションを行なうことを特
徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成によって、信号の流れに
沿って回路全体を同系統のクロック周波数で動作する部
分回路に分割し、それぞれの部分回路を個別のクロック
周波数で順次シミュレーションを行なうことにより、計
算に要する時間を短縮することができる。

【００１１】また、テストベクタがある場合は、テスト
ベクタ変換手段により、それぞれの部分回路をシミュレ
ーションする周波数のテストベクタに変換することがで
きる。

【００１２】また、中間信号値周波数変換手段により、
異なるクロック周波数で動作する部分回路間の中間信号
の周波数変換を行う。これにより、異なるクロック周波
数で動作する部分回路間の中間信号の受け渡しをするこ
とができる。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例として、ディ
ジタル信号処理用回路のシミュレーション装置について
説明する。

【００１４】図１は本実施例のシミュレーション装置の
構成を示すものである。図１において、１は回路情報を
読み込む回路情報入力手段であって、設計された回路の
要素情報と接続情報をネットリストなどの形式で読み込
む手段である。

【００１５】２は同系統のクロック周波数で動作する部
分回路ごとに回路が分割される様な分割情報を読み込む
分割情報入力手段であって、分割地点のネット名などで
指定される。

【００１６】３は前記回路情報と分割情報から全体回路
を部分回路に分割する回路分割手段であって、回路情報
と分割情報とから分割されたそれぞれの部分回路の回路
情報を生成する。

【００１７】４は前記部分回路に対応するクロック周波
数を決定する周波数決定手段あって、分割されたそれぞ
れの回路情報の中で動作するクロック周波数の最小公倍
数となる周波数を決定する。

【００１８】５は前記分割情報から前記部分回路に対応
する分割地点における信号値の書き込みや読み出しを行
なう信号を決定する中間信号値入出力決定手段であっ
て、各々の部分回路の入出力信号値を読み書きするファ
イル名などの情報を決定する。

【００１９】６は中間信号値入出力情報から前記部分回
路を模擬する順序を決定する実行順序決定手段であっ
て、分割された部分回路における信号の流れの前後関係
などによりそれぞれの部分回路のシミュレーションを行
なう順序を決定する。

【００２０】７は前記シミュレーション命令列生成手段
により生成された命令列に基づき部分回路の模擬を行な
うシミュレーション手段であって、従来手法のサイクル
ベースシミュレータで実現される。

【００２１】８は中間信号値を一時的に記憶する中間信
号値記憶手段であって、磁気ディスクなどで実現され
る。これは、中間信号におけるシミュレーション結果を
保存し、また保存された信号を入力とする部分回路のシ
ミュレーションにおいて、その信号値は読み出される。

【００２２】９は前記実行順序決定手段により生成され
た実行順序情報と前記回路分割手段により生成された部
分回路情報とに基づきシミュレーションの対象となる部
分回路を切り替える部分回路切替手段であって、一つの
部分回路のシミュレーションが終るごとに、実行順序情
報に基づいて分割された部分回路を切り替える働きをす
る。

【００２３】１０は前記実行順序情報と前記周波数決定
手段により決定された部分回路ごとの模擬周波数情報と
に基づきシミュレーションの対象となる模擬周波数を切
り替える周波数切替手段であって、一つの部分回路のシ
ミュレーションが終るごとに、実行順序情報に基づいて
分割された部分回路の周波数を切り替える働きをする。

【００２４】１１は前記実行順序情報と前記中間信号値
入出力設定手段により設定された中間信号値入出力情報
とに基づきシミュレーションの対象となる入出力信号を
切り替える中間信号値入出力切替手段であって、一つの
部分回路のシミュレーションが終るごとに、実行順序情
報に基づいて分割された部分回路の中間入出力情報を切
り替える働きをする。

【００２５】続いて、本実施例の動作を説明する。ま
ず、図２は実施例の動作例において用いる回路である。

【００２６】I1〜I5は回路を構成する各部品の部品識別
子である。部品I1,I2,I3,I4,I5の各部品の部品名は各々
DFF,DFF,CP,AD,DFFである。

【００２７】部品名DFFの部品はピン名が各々d,qの２つ
のピンを持っている。部品名ADの部品はピン名が各々a,
b,oの３つのピンを持っている。

【００２８】P1〜P3は各々外部端子IN1,IN2,OUTであ
る。N1〜N6は各部品のピンを結ぶ各ネットのネット識別
子である。

【００２９】ネットN1は外部端子P1と部品I1のピンdと
を結んでいる。ネットN2は外部端子P2と部品I2のピンd
とを結んでいる。

【００３０】ネットN3は部品I1のピンqと部品I3のピンa
とを結んでいる。ネットN4は部品I2のピンqと部品I3の
ピンbとを結んでいる。

【００３１】ネットN5は部品I3のピンoと部品I4のピンa
とを結んでいる。ネットN6は部品I4のピンoと部品I5の
ピンdとを結んでいる。

【００３２】ネットN7は部品I5のピンqと部品I4のピンb
と外部端子P3とを結んでいる。部品I1,I2の動作クロッ
ク周波数は10MHzである。

【００３３】部品I5の動作クロック周波数は40MHzであ
る。次に、図３は回路情報の例であり、図２の回路図に
対応している。各々の部品ごとに、部品名、接続関係な
どの情報が記されている。この情報は回路情報入力手段
より読み込まれる（ステップS1-1）。

【００３４】次に、分割情報入力手段より分割の情報を
読み込む。分割情報は、分割地点のネット名を指定する
などの方法で表される（ステップS1-2）。

【００３５】次に、回路分割手段により回路全体を部分
回路に分割する。分割には、ユーザに指定された分割地
点のネット名以外のネットで接続する部分を一つの部分
回路とするなどの方法を用いる。本実施例ではネットN5
で分割する様に指定した場合、N6,N7に接続する部品I4,
I5で一つの部分回路が決定され、N1〜N4に接続する部品
I1〜I3で他の部分回路が決定される（ステップS1-3）。

【００３６】図４は、回路全体を二つの部分回路に分割
した場合の回路情報のデータ構造の例である。

【００３７】NETLIST1〜2は各々の部分回路の回路情報
を示している。NETLIST1には部品I4とI5とが含まれてい
る。

【００３８】NETLIST2には部品I1とI2とI3とが含まれて
いる。次に、周波数決定手段により生成されたそれぞれ
の部分回路に対する周波数を計算する。部分回路の周波
数は、部分回路の回路情報内のすべての動作クロック周
波数の最小公倍数となる周波数を計算することにより求
められる（ステップS1-4）。

【００３９】図５は、各々の部分回路に対する周波数情
報のデータ構造の例である。NETLIST1をシミュレーショ
ンするクロック周波数は40MHzであることを示してい
る。

【００４０】NETLIST2をシミュレーションするクロック
周波数は10MHzであることを示している。

【００４１】次に、中間信号値入出力決定手段により部
分回路の入出力信号の情報を抽出する（ステップS1-
5）。

【００４２】図６は、それぞれの部分回路に対する中間
信号値入出力情報のデータ構造の例である。

【００４３】NETLIST1の入力信号はN5であり出力信号は
N7であることを示している。信号値N7の中間信号値記憶
手段における記憶場所は/usr/data/N7であり、書き込み
周波数は40MHzであることを示している。

【００４４】NETLIST2の入力信号はN1とN2であり出力信
号はN5であることを示している。信号値N5の中間信号値
記憶手段における記憶場所は/usr/data/N5であり、書き
込み周波数は10MHzであることを示している。

【００４５】次に、実行順序決定手段により部分回路の
実行順序を決定する（ステップS1-6）。

【００４６】実行順序の決定は、部分回路の入出力信号
の前後関係などにより決定する。本実施例では、NETLIS
T1の入力信号N5がNETLIST2の出力信号となっているため
NETLIST1はNETLIST2よりも後の順序がつけられる。

【００４７】図７は、部分回路の実行順序情報のデータ
構造の例である。順序１で実行するのはNETLIST2である
ことを示している。

【００４８】順序２で実行するのはNETLIST1であること
を示している。次に、部分回路切替手段と周波数切替手
段と中間信号値入出力切替手段により最初のシミュレー
ション時にはNETLIST2およびクロック周波数10MHzおよ
び入力信号N1,N2出力信号N5という情報がシミュレーシ
ョン手段に渡される（ステップS1-7）。

【００４９】次に、シミュレーション手段によりシミュ
レーションを行ない出力信号であるN5の値が中間記憶手
段に記憶される（ステップS1-8）。

【００５０】すべての部分回路のシミュレーションが終
るまでステップS1-7とステップS1-8とを繰り返すことに
よりすべての信号のシミュレーションが実現され出力信
号値を得ることができる。

【００５１】本実施例では、NETLIST1およびクロック周
波数40MHzおよび出力信号N7という情報とがシミュレー
ション手段に渡され、これと最初のシミュレーション結
果であるN5の値から次のシミュレーションを行ない出力
信号であるN7の値を計算することができる。

【００５２】従来の技術では、回路全体を40MHzでシミ
ュレーションしなければならないため、部品I1〜I3を10
MHzでシミュレーションした本発明に比べて余分な計算
を必要としている。

【００５３】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について説明する。

【００５４】図８は本実施例のシミュレーション装置の
構成を示すものである。図８において、１３はテストベ
クタを読み込むテストベクタ入力手段であって、設計さ
れた回路のテストパタンを読み込む手段である。

【００５５】１４は各々の部分回路に対応するテストベ
クタを生成するテストベクタ変換手段であって、周波数
情報に基づいてテストベクタの周波数変換を行なう。

【００５６】１５は実行順序決定手段により生成された
実行順序情報と前記テストベクタ変換手段により生成さ
れたテストベクタ情報とに基づきシミュレーションの対
象となるテストベクタを切り替えるテストベクタ切替手
段であって、一つの部分回路のシミュレーションが終る
ごとに、実行順序情報に基づいて変換されたテストベク
タを切り替える働きをする。

【００５７】続いて、本実施例の動作を説明する。ま
ず、テストベクタ入力手段においてテストベクタを読み
込む（ステップS2-1）。

【００５８】図９は、テストベクタの例である。外部ピ
ンIN1は初期値として0が設定されている。

【００５９】外部ピンIN2は初期値として0が設定されて
いる。外部ピンIN1は100クロック目に値が1に変更され
ている。

【００６０】外部ピンIN2は200クロック目に値が1に変
更されている。外部ピンIN1は300クロック目に値が0に
変更されている。

【００６１】外部ピンIN2は400クロック目に値が0に変
更されている。シミュレーションはクロック数500だけ
行なうことが設定されている。

【００６２】次に、テストベクタ変換手段においてテス
トベクタ入力手段により読み込まれたテストベクタから
各々の部分回路の周波数に対応するテストベクタへの変
換を行なう。テストベクタ変換は、シミュレーションの
実行クロック数や信号値を変更するクロック数などを変
換することにより行なわれ、テストベクタとして指定さ
れたクロック数に部分回路のクロック周波数と入力され
たテストベクタのクロック周波数との比を掛け合わせる
ことにより実現できる。

【００６３】また、このとき各々の部分回路の入力でな
い信号値に関するテストベクタは削除してもよい（ステ
ップS2-2）。

【００６４】図１０は、変更されたテストベクタの例で
ある。TESTVECTOR1はNETLIST1に対応するテストベクタ
である。

【００６５】TESTVECTOR2はNETLIST2に対応するテスト
ベクタである。TESTVECTOR1では、NETLIST1の入力ピン
にはIN1およびIN2はないため削除されている。周波数比
は1であるため実行クロック数はそのままの値が設定さ
れている。

【００６６】TESTVECTOR2では、NETLIST2の入力ピンに
はIN1およびIN2が含まれている。周波数比は1/4である
ため、信号値を変更するクロック数および実行クロック
数はそれぞれ1/4となっている。

【００６７】次に、変換されたテストベクタを用いてス
テップS1-1〜ステップS1-8を実行することにより回路全
体をシミュレーションでき、出力信号を得ることができ
る（ステップS2-3）。

【００６８】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について説明する。

【００６９】図１１は本実施例のシミュレーション装置
の構成を示すものである。図１１において、１６は中間
信号値記憶手段に記憶された中間信号値の周波数変換を
行ない再び中間信号値記憶手段に書き込む中間信号値周
波数変換手段であって、シミュレーション結果である中
間信号値の周波数変換を行なうことにより系統の異なる
クロック周波数を用いる部分回路間の中間信号値をつな
げる手段である。

【００７０】１７は実行順序情報と中間信号値入出力情
報と周波数情報とに基づき中間信号値変換手段の対象と
なる周波数比と中間信号を切り替える中間信号値周波数
変換切替手段であって、一つの部分回路のシミュレーシ
ョンが終了すると、周波数変換状態に切り替わり、すべ
ての周波数変換が終った後シミュレーション状態に切り
替わる働きをする。また、周波数変換状態では次のシミ
ュレーションに必要な中間信号値の内必要な周波数変換
を行なうよう中間信号と周波数比を順次切り替える働き
をする。

【００７１】続いて、本実施例の動作を説明する。ま
ず、図１２は、実施例の動作例において用いる回路であ
る。

【００７２】I1〜I5は回路を構成する各部品の部品識別
子である。部品I1,I2,I3,I4,I5の各部品の部品名は各々
DFF,DFF,CP,AD,DFFである。

【００７３】部品名DFFの部品はピン名が各々d,qの２つ
のピンを持っている。部品名ADの部品はピン名が各々a,
b,oの３つのピンを持っている。

【００７４】P1〜P3は各々外部端子IN1,IN2,OUTであ
る。N1〜N6は各部品のピンを結ぶ各ネットのネット識別
子である。

【００７５】ネットN1は外部端子P1と部品I1のピンdと
を結んでいる。ネットN2は外部端子P2と部品I2のピンd
とを結んでいる。

【００７６】ネットN3は部品I1のピンqと部品I3のピンa
とを結んでいる。ネットN4は部品I2のピンqと部品I3の
ピンbとを結んでいる。

【００７７】ネットN5は部品I3のピンoと部品I4のピンa
とを結んでいる。ネットN6は部品I4のピンoと部品I5の
ピンdとを結んでいる。

【００７８】ネットN7は部品I5のピンqと部品I4のピンb
と外部端子P3とを結んでいる。部品I1,I2の動作クロッ
ク周波数は10MHzである。

【００７９】部品I5の動作クロック周波数は25MHzであ
る。次に、ステップS1-1〜ステップS1-6を実行すること
によりシミュレーションの前処理を行なう（ステップS3
-1）。

【００８０】次に、部分回路切替手段と周波数切替手段
と中間信号値入出力切替手段により、NETLIST2およびク
ロック周波数10MHzおよび入力信号N1,N2出力信号N5とい
う情報がシミュレーション手段に渡される（ステップS3
-2）。

【００８１】シミュレーション手段によりシミュレーシ
ョンを行ない出力信号であるN5の値がクロック周波数10
MHzにおいて中間記憶手段に記憶される（ステップS3-
3）。

【００８２】中間信号値周波数変換切り替え手段によ
り、フラグを周波数変換状態とし信号名N5および周波数
比10MHz/25MHzという情報が中間信号値周波数変換手段
に渡される（ステップS3-4）。

【００８３】中間信号値周波数変換手段において、N5の
信号値の周波数変換を行なう。周波数変換は、読み込み
データ用時刻カウンタと書き込みデータ用時刻カウンタ
とを用意し、カウンタの時刻を比較しながら読み込みま
たは書き込みを繰り返すなどの手法により実現できる
（ステップS3-5）。

【００８４】図１３は周波数変換前と変換後のデータ構
造の例である。信号N5の10MHzおきの信号値が、30,0,1
5,3,8,26…であることを示している。

【００８５】信号N5の25MHzおきの信号値が、30,30,0,
0,0,15,15,3…であることを示している。

【００８６】周波数変換すべき信号が複数ある場合は、
ステップS3-3とステップS3-3を繰り返す。すべての周波
数変換を終了した後にフラグをシミュレーション状態と
する（ステップS3-6）。

【００８７】すべての部分回路のシミュレーションが終
るまでステップS3-2〜ステップS3-6とを繰り返すことに
よりすべての信号のシミュレーションが実現され出力信
号値を得ることができる。本実施例では、NETLIST1およ
びクロック周波数25MHzおよび出力信号N7という情報と
がシミュレーション手段に渡され、これと最初のシミュ
レーション結果であるN5の値から次のシミュレーション
を行ない出力信号であるN7の値を計算することができ
る。

【００８８】従来の技術では、回路全体を50MHzでシミ
ュレーションしなければならないため、部品I4〜I5を25
MHzでまた部品I1〜I3を10MHzでシミュレーションする本
発明に比べて余分な計算を必要としている。

【００８９】（実施例４）以下、本発明の特許請求第４
項の一実施例について説明する。

【００９０】図１４は本発明の実施例のシミュレーショ
ン装置の構成を示すものである。図１４において、１は
回路情報を読み込む回路情報入力手段であって、設計さ
れた回路の要素情報と接続情報をネットリストなどの形
式で読み込む手段である。

【００９１】２は同系統のクロック周波数で動作する部
分回路ごとに回路が分割される様な分割情報を読み込む
分割情報入力手段であって、分割地点のネット名などで
指定される。

【００９２】３は前記回路情報と分割情報から全体回路
を部分回路に分割する回路分割手段であって、回路情報
と分割情報とから分割されたそれぞれの部分回路の回路
情報を生成する。

【００９３】４は前記部分回路に対応するクロック周波
数を決定する周波数決定手段あって、分割されたそれぞ
れの回路情報の中で動作するクロック周波数の最小公倍
数となる周波数を決定する。

【００９４】５は前記分割情報から前記部分回路に対応
する分割地点における信号値の書き込みや読み出しを行
なう信号を決定する中間信号値入出力決定手段であっ
て、各々の部分回路の入出力信号値を読み書きするファ
イル名などの情報を決定する。

【００９５】６は中間信号値入出力情報から前記部分回
路を模擬する順序を決定する実行順序決定手段であっ
て、分割された部分回路における信号の流れの前後関係
などによりそれぞれの部分回路のシミュレーションを行
なう順序を決定する。

【００９６】７は前記シミュレーション命令列生成手段
により生成された命令列に基づき部分回路の模擬を行な
うシミュレーション手段であって、従来手法のサイクル
ベースシミュレータで実現される。

【００９７】８は中間信号値を一時的に記憶する中間信
号値記憶手段であって、磁気ディスクなどで実現され
る。これは、中間信号におけるシミュレーション結果を
保存し、また保存された信号を入力とする部分回路のシ
ミュレーションにおいて、その信号値は読み出される。

【００９８】１２はシミュレーション命令列生成手段で
あって、前記実行順序決定手段により生成された実行順
序情報と前記回路分割手段により生成された部分回路情
報と前記周波数決定手段により決定された部分回路ごと
の模擬周波数情報と前記中間信号値入出力設定手段によ
り設定された中間信号値入出力情報とに基づき、シミュ
レーションの対象となる部分回路と模擬周波数と中間信
号値入出力情報とをシミュレーション手段に与えるシミ
ュレーション命令列を生成する働きをする。

【００９９】続いて、本実施例の動作を説明する。図２
は、実施例の動作例において用いる回路である。

【０１００】I1〜I5は回路を構成する各部品の部品識別
子である。部品I1,I2,I3,I4,I5の各部品の部品名は各々
DFF,DFF,CP,AD,DFFである。

【０１０１】部品名DFFの部品はピン名が各々d,qの２つ
のピンを持っている。部品名ADの部品はピン名が各々a,
b,oの３つのピンを持っている。

【０１０２】P1〜P3は各々外部端子IN1,IN2,OUTであ
る。N1〜N6は各部品のピンを結ぶ各ネットのネット識別
子である。

【０１０３】ネットN1は外部端子P1と部品I1のピンdと
を結んでいる。ネットN2は外部端子P2と部品I2のピンd
とを結んでいる。

【０１０４】ネットN3は部品I1のピンqと部品I3のピンa
とを結んでいる。ネットN4は部品I2のピンqと部品I3の
ピンbとを結んでいる。

【０１０５】ネットN5は部品I3のピンoと部品I4のピンa
とを結んでいる。ネットN6は部品I4のピンoと部品I5の
ピンdとを結んでいる。

【０１０６】ネットN7は部品I5のピンqと部品I4のピンb
と外部端子P3とを結んでいる。部品I1,I2の動作クロッ
ク周波数は10MHzである。

【０１０７】部品I5の動作クロック周波数は40MHzであ
る。次に、図３は回路情報の例であり、図２の回路図に
対応している。各々の部品ごとに、部品名、接続関係な
どの情報が記されている。この情報は回路情報入力手段
より読み込まれる（ステップS4-1）。

【０１０８】次に、分割情報入力手段より分割の情報を
読み込む。分割情報は、分割地点のネット名を指定する
などの方法で表される（ステップS4-2）。

【０１０９】次に、回路分割手段により回路全体を部分
回路に分割する。分割には、ユーザに指定された分割地
点のネット名以外のネットで接続する部分を一つの部分
回路とするなどの方法を用いる。本実施例ではネットN5
で分割する様に指定した場合、N6,N7に接続する部品I4,
I5で一つの部分回路が決定され、N1〜N4に接続する部品
I1〜I3で他の部分回路が決定される（ステップS4-3）。

【０１１０】図４は、回路全体を二つの部分回路に分割
した場合の回路情報のデータ構造の例である。

【０１１１】NETLIST1〜2は各々の部分回路の回路情報
を示している。NETLIST1には部品I4とI5とが含まれてい
る。

【０１１２】NETLIST2には部品I1とI2とI3とが含まれて
いる。次に、周波数決定手段により生成されたそれぞれ
の部分回路に対する周波数を計算する。部分回路の周波
数は、部分回路の回路情報内のすべての動作クロック周
波数の最小公倍数となる周波数を計算することにより求
められる（ステップS4-4）。

【０１１３】図５は、各々の部分回路に対する周波数情
報のデータ構造の例である。NETLIST1をシミュレーショ
ンするクロック周波数は40MHzであることを示してい
る。

【０１１４】NETLIST2をシミュレーションするクロック
周波数は10MHzであることを示している。

【０１１５】次に、中間信号値入出力決定手段により部
分回路の入出力信号の情報を抽出する（ステップS4-
5）。

【０１１６】図６は、それぞれの部分回路に対する中間
信号値入出力情報のデータ構造の例である。

【０１１７】NETLIST1の入力信号はN5であり出力信号は
N7であることを示している。信号値N7の中間信号値記憶
手段における記憶場所は/usr/data/N7であり、書き込み
周波数は40MHzであることを示している。

【０１１８】NETLIST2の入力信号はN1とN2であり出力信
号はN5であることを示している。信号値N5の中間信号値
記憶手段における記憶場所は/usr/data/N5であり、書き
込み周波数は10MHzであることを示している。

【０１１９】次に、実行順序決定手段により部分回路の
実行順序を決定する。実行順序は、部分回路の入出力信
号の前後関係などにより決定する（ステップS4-6）。

【０１２０】図７は、部分回路の実行順序情報のデータ
構造の例である。実行順序の決定は、部分回路の入出力
信号の前後関係などにより決定する。本実施例では、NE
TLIST1の入力信号N5がNETLIST2の出力信号となっている
ためNETLIST1はNETLIST2よりも後の順序がつけられる。

【０１２１】順序１で実行するのはNETLIST2であること
を示している。順序２で実行するのはNETLIST1であるこ
とを示している。

【０１２２】次に、シミュレーション命令列生成手段に
おいて実行順序情報と回路分割情報と周波数情報と中間
信号値入出力情報とから順次シミュレーション命令を生
成する。一つのシミュレーション実行命令は、一つの分
割回路に対応する回路情報名と周波数とをシミュレーシ
ョン手段に与えて起動するものである。実行順序情報に
したがって命令列を作成する（ステップS4-7）。

【０１２３】本実施例では、実行順序１である回路情報
名netlist2と周波数10MHzで生成される命令１と実行順
序２である回路情報名netlist1と周波数40MHzで生成さ
れる命令２とで命令列が生成される。

【０１２４】図１５はシミュレーション命令列である。
第一にクロック周波数10MHzでnetlist2をシミュレーシ
ョンすることを命令している。

【０１２５】第二にクロック周波数40MHzでnetlist1を
シミュレーションすることを命令している。

【０１２６】図１５のシミュレーション命令列にしたが
ってシミュレーションを実行することによりN7のシミュ
レーション結果を得ることができる（ステップS4-8）。

【０１２７】従来の技術では、回路全体を40MHzでシミ
ュレーションしなければならないため、部品I1〜I3を10
MHzでシミュレーションした本発明に比べて余分な計算
を必要としている。

【０１２８】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について説明する。

【０１２９】図１６は本発明の実施例のシミュレーショ
ン装置の構成を示すものである。図１６において、１３
はテストベクタを読み込むテストベクタ入力手段であっ
て、設計された回路のテストパタンを読み込む手段であ
る。

【０１３０】１４は各々の部分回路に対応するテストベ
クタを生成するテストベクタ変換手段であって、周波数
情報に基づいてテストベクタの周波数変換を行なう。

【０１３１】１２はシミュレーション命令列生成手段で
あって、前記実行順序決定手段により生成された実行順
序情報と前記回路分割手段により生成された部分回路情
報前記周波数決定手段により決定された部分回路ごとの
模擬周波数情報と前記中間信号値入出力設定手段により
設定された中間信号値入出力情報と前記テストベクタ周
波数変換手段により生成されたテストベクタ情報とに基
づき、シミュレーションの対象となる部分回路と模擬周
波数と中間信号値入出力情報とテストベクタとをシミュ
レーション手段に与えるシミュレーション命令列を生成
する働きをする。

【０１３２】続いて、本実施例の動作を説明する。ま
ず、テストベクタ入力手段においてテストベクタを読み
込む（ステップS5-1）。

【０１３３】図９は、テストベクタの例である。外部ピ
ンIN1は初期値として0が設定されている。

【０１３４】外部ピンIN2は初期値として0が設定されて
いる。外部ピンIN1は100クロック目に値が1に変更され
ている。

【０１３５】外部ピンIN2は200クロック目に値が1に変
更されている。外部ピンIN1は300クロック目に値が0に
変更されている。

【０１３６】外部ピンIN2は400クロック目に値が0に変
更されている。シミュレーションはクロック数500だけ
行なうことが設定されている。

【０１３７】次に、テストベクタ変換手段においてテス
トベクタ入力手段により読み込まれたテストベクタから
各々の部分回路の周波数に対応するテストベクタへの変
換を行なう。テストベクタ変換は、シミュレーションの
実行クロック数や信号値を変更するクロック数などを変
換することにより行なわれ、テストベクタとして指定さ
れたクロック数に部分回路のクロック周波数と入力され
たテストベクタのクロック周波数との比を掛け合わせる
ことにより実現できる。

【０１３８】また、このとき各々の部分回路の入力でな
い信号値に関するテストベクタは削除してもよい（ステ
ップS5-2）。

【０１３９】図１０は、変更されたテストベクタの例で
ある。TESTVECTOR1はNETLIST1に対応するテストベクタ
である。

【０１４０】TESTVECTOR2はNETLIST2に対応するテスト
ベクタである。TESTVECTOR1では、NETLIST1の入力ピン
にはIN1およびIN2はないため削除されている。周波数比
は1であるため実行クロック数はそのままの値が設定さ
れている。

【０１４１】TESTVECTOR2では、NETLIST2の入力ピンに
はIN1およびIN2が含まれている。周波数比は1/4である
ため、信号値を変更するクロック数および実行クロック
数はそれぞれ1/4となっている。

【０１４２】次に、ステップS1-1〜ステップS1-6を実行
することによりシミュレーションの前処理を行なう（ス
テップS5-3）。

【０１４３】次に、シミュレーション命令列生成手段に
おいて実行順序情報と回路分割情報と周波数情報と中間
信号値入出力情報とテストベクタ情報とから順次シミュ
レーション命令を生成する。一つのシミュレーション実
行命令は、一つの分割回路に対応する回路情報名と周波
数とテストベクタ名とをシミュレーション手段に与えて
起動するものである。実行順序情報にしたがって命令列
を作成する（ステップS5-4）。

【０１４４】本実施例では、実行順序１である回路情報
名netlist2とテストベクタ名TESTVECTOR2と周波数10MHz
で生成される命令１と実行順序２である回路情報名netl
ist1とテストベクタ名TESTVECTOR1と周波数40MHzで生成
される命令２とで命令列が生成される。

【０１４５】図１７はシミュレーション命令列である。
第一にクロック周波数10MHzでTESTVECTOR2を用いてnetl
ist2をシミュレーションすることを命令している。

【０１４６】第二にクロック周波数40MHzでTESTVECTOR1
を用いてnetlist1をシミュレーションすることを命令し
ている。

【０１４７】図１７のシミュレーション命令列にしたが
ってシミュレーションを実行することにより回路全体を
シミュレーションでき、出力信号N7の信号値を得ること
ができる（ステップS5-5）。

【０１４８】（実施例６）以下、本発明の特許請求第６
項の一実施例について説明する。

【０１４９】図１８は本発明の実施例のシミュレーショ
ン装置の構成を示すものである。図１８において、１８
は中間信号値入出力情報と周波数情報とに基づき中間信
号値変換手段の対象となる周波数比と中間信号を設定す
る中間信号値周波数変換設定手段であって、周波数変換
の必要な信号名と変換する周波数比とを設定する働きを
する。

【０１５０】１２はシミュレーション命令列および周波
数変換命令列生成手段であって、前記実行順序決定手段
により生成された実行順序情報と前記回路分割手段によ
り生成された部分回路情報と前記周波数決定手段により
決定された部分回路ごとの模擬周波数情報と前記中間信
号値入出力設定手段により設定された中間信号値入出力
情報と前記中間信号値周波数変換設定手段により生成さ
れた中間信号値周波数変換情報とに基づきシミュレーシ
ョンの対象となる部分回路と模擬周波数と中間信号値入
出力情報をシミュレーション手段に与えるシミュレーシ
ョン命令列と中間信号名と変換する周波数比とを中間信
号値周波数変換手段に与える周波数変換命令列とを生成
する働きをする。

【０１５１】１６は中間信号値記憶手段に記憶された中
間信号値の周波数変換を行ない再び中間信号値記憶手段
に書き込む中間信号値周波数変換手段であって、シミュ
レーション結果である中間信号値の周波数変換を行なう
ことにより系統の異なるクロック周波数を用いる部分回
路間の中間信号値をつなげる手段である。

【０１５２】続いて、本実施例の動作を説明する。ま
ず、図１２は、実施例の動作例において用いる回路であ
る。

【０１５３】I1〜I5は回路を構成する各部品の部品識別
子である。部品I1,I2,I3,I4,I5の各部品の部品名は各々
DFF,DFF,CP,AD,DFFである。

【０１５４】部品名DFFの部品はピン名が各々d,qの２つ
のピンを持っている。部品名ADの部品はピン名が各々a,
b,oの３つのピンを持っている。

【０１５５】P1〜P3は各々外部端子IN1,IN2,OUTであ
る。N1〜N6は各部品のピンを結ぶ各ネットのネット識別
子である。

【０１５６】ネットN1は外部端子P1と部品I1のピンdと
を結んでいる。ネットN2は外部端子P2と部品I2のピンd
とを結んでいる。

【０１５７】ネットN3は部品I1のピンqと部品I3のピンa
とを結んでいる。ネットN4は部品I2のピンqと部品I3の
ピンbとを結んでいる。

【０１５８】ネットN5は部品I3のピンoと部品I4のピンa
とを結んでいる。ネットN6は部品I4のピンoと部品I5の
ピンdとを結んでいる。

【０１５９】ネットN7は部品I5のピンqと部品I4のピンb
と外部端子P3とを結んでいる。部品I1,I2の動作クロッ
ク周波数は10MHzである。

【０１６０】部品I5の動作クロック周波数は25MHzであ
る。次に、ステップS4-1〜ステップS4-6を実行すること
によりシミュレーションの前処理を行なう（ステップS6
-1）。

【０１６１】次に、周波数変換設定手段において、中間
信号値入出力情報と周波数情報とから周波数変換が必要
な信号名と変換前後のクロック周波数とどのシミュレー
ション後に変換するかという情報を含んだ周波数変換情
報を生成する（ステップS6-2）。

【０１６２】図１９は周波数変換情報である。信号N5の
信号値を部分回路２のシミュレーション終了後にクロッ
ク周波数10MHzから25MHzに変換することを意味してい
る。

【０１６３】次に、シミュレーション命令列生成手段に
おいて実行順序情報と回路分割情報と周波数情報と中間
信号値入出力情報とから順次シミュレーション命令を生
成する。一つのシミュレーション実行命令は、一つの分
割回路に対応する回路情報名と周波数とをシミュレーシ
ョン手段に与えて起動するものである。実行順序情報に
したがって命令列を作成する。また、周波数変換情報か
ら中間信号値周波数変換命令を生成する。一つの中間信
号値周波数変換命令は、一つの中間信号とその信号値を
出力した周波数と次に入力する周波数とを中間信号値周
波数変換手段に与えて起動するものである。中間信号値
周波数変換命令は、変換前の信号値が書き込まれたシミ
ュレーション実行命令の直後に実行すれば良い（ステッ
プS6-3）。

【０１６４】本実施例では、実行順序１である回路情報
名netlist2と周波数10MHzで生成される命令１と実行順
序２である回路情報名netlist1と周波数40MHzで生成さ
れる命令２と信号N5と10MHzと40MHzとで生成される命令
１.１とで命令列が生成される。命令１.１は、命令１と
命令２との間に実行される。

【０１６５】図２０はシミュレーションおよび周波数変
換命令列である。第一にクロック周波数10MHzでnetlist
2をシミュレーションすることを命令している。

【０１６６】第二にクロック周波数10MHzからクロック
周波数25MHzに信号値N5を変換することを命令してい
る。

【０１６７】第三にクロック周波数25MHzでnetlist1を
シミュレーションすることを命令している。

【０１６８】周波数変換は、読み込みデータ用時刻カウ
ンタと書き込みデータ用時刻カウンタとを用意し、カウ
ンタの時刻を比較しながら読み込みまたは書き込みを繰
り返すなどの手法により実現できる。

【０１６９】図１３は周波数変換前と変換後のデータ構
造の例である。図２０のシミュレーションおよび周波数
変換命令列にしたがってシミュレーションおよび周波数
変換を実行することによりN7のシミュレーション結果を
得ることができる（ステップS6-4）。

【０１７０】従来の技術では、回路全体を50MHzでシミ
ュレーションしなければならないため、部品I4〜I5を25
MHzでまた部品I1〜I3を10MHzでシミュレーションする本
発明の場合に比べて余分な計算を必要としている。

【０１７１】

【発明の効果】本発明のシミュレーション装置によれ
ば、分割された部分回路ごとに必要なクロック周波数で
シミュレーションを行なうので、不要なシミュレーショ
ンにかかる時間を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のシミュレーション装置
の構成図

【図２】本発明の第１および第４の実施例の動作例にお
いて用いる回路図

【図３】同実施例における回路図を表した回路情報の例
を示す図

【図４】同実施例における部分回路の回路情報のデータ
構造の例を示す図

【図５】同実施例における周波数情報のデータ構造の例
を示す図

【図６】同実施例における中間信号値入出力情報のデー
タ構造の例を示す図

【図７】同実施例における部分回路の実行順序情報のデ
ータ構造の例を示す図

【図８】本発明の第２の実施例のシミュレーション装置
の構成図

【図９】本発明の第２および第５の実施例におけるテス
トベクタの例を示す図

【図１０】同実施例における変更されたテストベクタの
例を示す図

【図１１】本発明の第３の実施例のシミュレーション装
置の構成図

【図１２】本発明の第３および第６の実施例の動作例に
おいて用いる回路図

【図１３】同実施例における周波数変換前と変換後のデ
ータ構造の例を示す図

【図１４】本発明の第４の実施例のシミュレーション装
置の構成図

【図１５】同実施例におけるシミュレーション命令列を
示す図

【図１６】本発明の第５の実施例のシミュレーション装
置の構成図

【図１７】同実施例におけるシミュレーション命令列の
例を示す図

【図１８】本発明の第６の実施例のシミュレーション装
置の構成図

【図１９】同実施例における周波数変換情報の例を示す
図

【図２０】同実施例におけるシミュレーションおよび周
波数変換命令列の例を示す図

【図２１】従来のサイクルベースシミュレーションにお
けるクロック図

【図２２】従来のマルチクロックに対するサイクルベー
スシミュレーションのクロック図

【符号の説明】

１ 回路情報入力手段 ２ 分割情報入力手段 ３ 回路分割手段 ４ 周波数決定手段 ５ 中間信号値入出力決定手段 ６ 実行順序決定手段 ７ シミュレーション手段 ８ 中間信号値記憶手段 ９ 部分回路切替手段 １０ 周波数切替手段 １１ 中間信号値入出力切替手段 １３ テストベクタ入力手段 １４ テストベクタ変換手段 １５ テストベクタ切替手段 １６ 中間信号値周波数変換手段 １７ 中間信号値周波数変換切替手段 １８ 中間信号値周波数変換設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−18677（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−263269（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−142946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−23849（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−184472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−37063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−122053（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 664

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分割された部分回路の回路情報と前記部分
   回路のシミュレーションの実行順序情報とに基づきシミ
   ュレーションの対象となる部分回路を切り替える部分回
   路切替手段と、 前記実行順序情報と部分回路に対する模擬周波数情報と
   に基づきシミュレーションの対象となる模擬周波数を切
   り替える周波数切替手段と、 前記実行順序情報と前記部分回路の入出力情報とに基づ
   きシミュレーションの入出力信号を切り替える中間信号
   値入出力切替手段と、 中間信号値を一次的に記憶する中間信号値記憶手段と、 前記部分回路切替手段と周波数切替手段と中間信号値入
   出力切替手段とにより切り替えられた部分回路情報に基
   づき部分回路の模擬を行なうシミュレーション手段とを
   有し、 回路分割手段により回路を同系統のクロックで動作する
   部分回路に分割し、前記部分回路切替手段と周波数切替
   手段と中間信号値入出力切替手段とにおいて、それぞれ
   の部分回路の対象となる回路情報とクロック周波数と入
   出力信号とをシミュレーションのたびに順次切り替えな
   がら、分割地点におけるシミュレーション結果の信号値
   を前記中間信号値記憶手段に対して書き込みや読み出し
   を行なうとともに、分割された回路ごとに順次シミュレ
   ーションを行なうことを特徴とするシミュレーション装
   置。
2. 【請求項２】周波数情報とテストベクタからそれぞれの
   部分回路の周波数に対応するテストベクタを生成するテ
   ストベクタ変換手段と、 実行順序情報と前記テストベクタ変換手段により生成さ
   れた部分回路ごとのテストベクタ情報とに基づきシミュ
   レーションの対象となるテストベクタを切り替えるテス
   タベクタ切替手段とを有し、 前記テストベクタ変換手段により部分回路ごとに異なる
   クロック周波数に対応するテストベクタを生成し、 前記テストベクタ切替手段においてそれぞれの部分回路
   のシミュレーションのたびにテストベクタを切り替えて
   順次シミュレーションを行なうことを特徴とする請求項
   １記載のシミュレーション装置。
3. 【請求項３】中間信号値記憶手段に記憶されたシミュレ
   ーション結果データの周波数を変換する中間信号値周波
   数変換手段と、 実行順序情報と部分回路ごとの周波数情報と中間信号値
   入出力情報とに基づき中間信号値周波数変換の対象とな
   る周波数比と中間信号とを切り替える中間信号値周波数
   変換切替手段とを有し、 前記中間信号値周波数変換切替手段において、それぞれ
   の部分回路のシミュレーションが終わるごとに書き出し
   と読み込みとでクロック周波数が異なる中間信号に対し
   て中間信号と前記中間信号に対応するクロック周波数比
   とを変換が必要なタイミングで切り替えるとともに、前
   記中間信号値周波数変換手段において前記中間信号値記
   憶手段に記憶された中間信号値の周波数変換を行ないな
   がら、分割された回路ごとに順次シミュレーションを行
   なうことを特徴とする請求項１記載のシミュレーション
   装置。
4. 【請求項４】分割された部分回路の回路情報と前記部分
   回路のシミュレーションの実行順序情報と部分回路に対
   する模擬周波数情報と中間信号値入出力情報とを用いて
   シミュレーション手段を起動するための命令列を生成す
   るシミュレーション命令列生成手段と、中間信号値を一
   時的に記憶する中間信号値記憶手段と、前記シミュレー
   ション命令列生成手段により生成された命令列に基づき
   部分回路の模擬を行なうシミュレーション手段とを有
   し、 回路分割手段により回路を同系統のクロックで動作する
   部分回路に分割し、 前記シミュレーション命令列生成手段においてそれぞれ
   の部分回路の対象となる回路情報とクロック周波数と入
   出力信号とを用いてシミュレーション手段を起動する命
   令を順次生成し、 分割地点におけるシミュレーション結果の信号値を前記
   中間信号値記憶手段に対して書き込みや読み出しを行な
   うとともに、分割された回路ごとに順次シミュレーショ
   ンを行なうことを特徴とするシミュレーション装置。