JP3576614B2 - Method and apparatus for searching minimum delay compensation point - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばディジタル同期回路の遅延設計時におけるミニマム遅延補償点の検索方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、ゲートアレイLSI等の論理回路設計において、レジスタ等の順序回路の間を接続する組み合わせ回路(以下、レジスタ間回路と称する)部分の伝播遅延が、クロック間隔と、クロック信号のスキューを考慮した順序回路のセットアップ・ホールド時間内に納まるように設計されている。レジスタ間回路の伝播遅延は、レジスタ間回路に含まれる各組み合わせ論理ゲートの遅延と伝送路のメディアディレイの和として近似される。
【0003】
あるパスにおける遅延時間、そのパスが接続する2つの順序回路間のセットアップ・ホールド時間の範囲内に収まらない場合、そのパスはエラーパスとなる。この場合、遅延時間最小値がセットアップ・ホールド時間よりも短い場合をミニマムエラーといい、遅延時間最大値がセットアップ・ホールド時間よりも長い場合をマキシマムエラーという。
【0004】
ゲートアレイLSI等の論理回路の設計規模の増大は、このようなエラーパスの修正のための設計時間を大量に必要とし、このための設計者の負担は、極めて大きなものとなっている。この場合、設計者は、マックスエラーパスの修正を論理回路の変更等で行い、一方、ミニマムエラーパスの修正はディレイゲートの挿入により行うのが一般的であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ミニマムエラーパス修正のためのディレイゲートの挿入箇所に着目すると、通常、ミニマムエラーパスはいくつもの分岐をもっており、また、他のパスとも共有する部分をもっている。すなわち、その共有部分には、マックスエラーパスの一部分が含まれている可能性があり、このため、無作為にディレイゲートを挿入すると、マックスエラーパスに影響を与え、より大きなマックスエラーパスを引き起こしてしまう可能性があった。
【0007】
また、ミニマムエラーパス修正のためのディレイゲートの挿入箇所を自動化により決定する場合、本発明者による試行錯誤の結果、以下の問題点をクリアする必要があることがわかった。
【0008】
すなわち、あるミニマムエラーパスを修正することにより、このミニマムエラーパスと一部分が共通する、修正量の小さなミニマムエラーパスが修正不能となる場合がある(ミニマムエラーパスの相互干渉)。また、あるミニマムエラーパスの修正により、エラーとなっていないパスのディレイ値を増大させ、マックスエラーパスとなってしまう場合がある(不可視パスのマックス化)。
このような問題発生を防止するためには、どのミニマムエラーパスを優先して分岐点を決定するか、また、各被修正パスのどの箇所を分岐点とするかが重要となる。
【0009】
本発明の課題は、上記問題点に鑑み、ディジタル同期回路の遅延設計時における適切なミニマム遅延補償を行う技術を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明のミニマム遅延補償点の検索方法は、複数のパスが存在する論理回路中において、マキシマムエラーパスが通っておらず、未補償のミニマムエラーパス上のポイントであり、終点レジスタに最も近いポイントが各々ミニマム遅延補償点として索出し、これにより得られた複数のミニマム遅延補償点の中からマキシマムエラーパスの終点と同一終点を有するミニマムエラーパス上のポイントを最優先ポイントとして優先順位を設定するとともに、必要な補償量の大きなパスから順次優先して優先順位を設定し、且つ優先順位の高いミニマム補償点から順に遅延ゲートを挿入することを特徴とする。なお、索出されたミニマム遅延補償点を通るミニマムエラーパスにおいて、補償を満足しないパスは、その必要補償量を、元々の必要補償量から挿入した遅延ゲート分の遅延量が差し引かれた値に更新されるようにすることが好ましい。
【0011】
本発明の方法では、まず、ミニマムエラーパスの優先順位が決定され、次いで、マキシマムエラーパスが通っておらず、未補償のミニマムエラーパス上のポイントであり、且つ終点レジスタに最も近いポイントとなる点をミニマム遅延補償点として索出される。そして、このミニマム遅延補償点に索出元のミニマムエラーパスを補償するための遅延ゲートが挿入される。これにより以後の処理における補償可能なパスにおいて、当該パス上のすべてのポイントが遅延ゲート挿入不可のポイントとして認識される。
【0012】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例に係るミニマム遅延補償点の検索方法を、所定の動作解析プログラムを備えた論理回路設計装置により実現する場合の処理手順図である。
この方法においては、図1に示すように、まず遅延ゲートの挿入ポイントを解析するミニマムエラーパスの優先順位を決定する(S1)。この優先順位の決定は、マキシマムエラーパスの終点と同一終点を有するミニマムエラーパス上のポイントを最優先ポイントとし、次に、必要な補償量が大きなパスから順次優先して優先順位を決定する。これらの条件に基づいて遅延ゲートの挿入ポイントを解析するミニマムエラーパスの順序を決定する。
【0013】
次いで、(1)マキシマムエラーパスが通っておらず、(2)未補償のミニマムエラーパス上のポイントであり、(3)終点レジスタに最も近いポイントとなる点をミニマム遅延補償点として、遅延ゲートの挿入ポイントを解析する(S2)。この処理は、具体的には、上記定義(1)〜(3)を満足するポイントをパスにおける終点レジスタから始点レジスタ方向に順次検索することによって行う。
【0014】
そして、解析されたポイントを通る、他のミニマムエラーパスへの影響の考慮を所定手順で行った後(S3)、そのポイントに検索元のミニマムエラーパスを補償するための遅延ゲートを挿入する。これにより、以降の処理では、補償可能なパスにおいて、当該パス上のすべてのポイントが遅延ゲート挿入不可のポイントとして認識される。
【0015】
このとき、索出された遅延ゲートの挿入ポイントを通るミニマムエラーパスにおいて、補償を満足しないパスは、必要とする補償量の元々の必要補償量から挿入した遅延ゲート分の遅延量が差し引かれた値に更新する。これによって、1度補償されたミニマムエラーパスを過剰に補償することが防止され、ミニマム補償によってミニマムエラーパスがマキシマムエラーパスになることが未然に回避される。次いで、上記ステップS2,S3の処理がすべてのミニマムエラーパスに対する補償が完了するまで繰り返し実行する(S4)。
【0016】
次に、図2及び図3に基づいて本実施例の手順をより具体的に説明する。図2は、この手順を説明するためのパス構成例を示す図、図3は、図2における各パス経路を示す図である。
【0017】
図2及び図3において、始点レジスタをA、終点レジスタをCとするミニマムエラーパスをミニマムエラーパス▲1▼とし、同様に、始点レジスタをA、終点レジスタをDとするミニマムエラーパスをミニマムエラーパス▲2▼、始点レジスタをA、終点レジスタをEとするミニマムエラーパスをミニマムエラーパス▲3▼とする。また、図2及び図3において、始点レジスタをB、終点レジスタをDとするパス、及び、始点レジスタをB、終点レジスタをEとするパスをマキシムエラーパスとし、他のパスは正常パスとする。そして、単に遅延ゲートを挿入可能なポイントとして、(a)〜(e)があるものとする。
【0018】
以下では、ミニマムエラーパス▲1▼,▲2▼,▲3▼の必要補償量の大小別に場合分けして説明する。
【0019】
(必要補償量が▲1▼<▲2▼<▲3▼の場合)
この場合、遅延ゲートの挿入ポイントを解析するミニマムエラーパスの順序は、▲3▼,▲2▼,▲1▼の順となり、ミニマムエラーパス▲3▼より、遅延ゲート挿入ポイントとして、(a)が決定される。そして、ポイント(a)にミニマムエラーパス▲3▼の補償を満足する遅延ゲートが挿入されることにより、ミニマムエラーパス▲3▼,▲2▼,▲1▼は、それぞれ満足なミニマム補償が可能となる。
【0020】
(必要補償量が▲3▼<▲2▼<▲1▼の場合)
この場合、遅延ゲートの挿入ポイントを解析するミニマムエラーパスの順序は、▲2▼,▲3▼,▲1▼の順となり、ミニマムエラーパス▲2▼より、遅延ゲート挿入ポイントとして、(a)が決定される。そして、ポイント(a)にミニマムエラーパス▲2▼の補償を満足する遅延ゲートが挿入されることにより、ミニマムエラーパス▲2▼,▲3▼共に満足なミニマム補償が可能となる。
【0021】
また、ポイント(a)は、ミニマムエラーパス▲1▼上のポイントでもあるので、ミニマムエラーパス▲1▼の必要補償を、元の必要補償量からミニマムエラーパス▲2▼を補償するために挿入した遅延ゲートの遅延量を差し引いた値に、必要補償量を更新する。
【0022】
次に、ミニマムエラーパス▲1▼より、遅延ゲート挿入ポイントとして、(d)が決定される。そして、このポイント(d)にミニマムエラーパス▲1▼の更新された補償量の遅延値を有する遅延ゲートが挿入されることにより、ミニマムエラーパス▲1▼は、満足なミニマム補償が可能となる。
【0023】
以上説明したように、本実施例によれば、マキシマムエラーパスや、正常パスに与える影響が少なく、すべてのミニマムエラーパスを適切に補償することができる。したがって、過剰な遅延補償やミニマム補償を行うべきポイントの漏れが防止され、適切なミニマム遅延補償が可能になる。
【0024】
以上、本発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、図2及び図3に示すパス構成例は一例であり、本発明の実施により他のパス構成においても有効である。
【0025】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、(1)マキシマムエラーパスが通っておらず、(2)未補償のミニマムエラーパス上のポイントであり、(3)終点レジスタに最も近いポイントをミニマム遅延補償点として検索することにより遅延補償の過剰が防止され、また、索出された複数のミニマム遅延補償点の中から、▲1▼マキシマムエラーパスの終点と同一終点を有するミニマムエラーパス上のポイントを最優先ポイントとして優先順位を決定するとともに、▲2▼必要な補償量が大きなパスから順次優先して優先順位を決定することで、ミニマム補償を行うべきポイントの漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のミニマム遅延補償点の検索方法を示すフローチャート。
【図2】本実施例の動作例を説明するためのパス構成例を示す図。
【図3】図2における各パス経路を示す図。
【符号の説明】
1 始点側レジスタ
2 終点側レジスタ
3 ゲート
4 ミニマムエラーパスだけが通っているポイント
5 マキシマムエラーパスだけが通っているポイント
6 ミニマムエラーパス及びマキシマムエラーパスが共に通っているポイント[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for searching for a minimum delay compensation point, for example, when designing a delay of a digital synchronous circuit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in the design of a logic circuit such as a gate array LSI, the propagation delay of a combinational circuit (hereinafter referred to as an inter-register circuit) that connects sequential circuits such as registers depends on a clock interval and a skew of a clock signal. It is designed to fit within the setup and hold time of the considered sequential circuit. The propagation delay of the inter-register circuit is approximated as the sum of the delay of each combinational logic gate included in the inter-register circuit and the media delay of the transmission path.
[0003]
If the delay time of a certain path does not fall within the setup / hold time between two sequential circuits connected to the path, the path becomes an error path. In this case, a case where the minimum delay time is shorter than the setup / hold time is called a minimum error, and a case where the maximum delay time is longer than the setup / hold time is called a maximum error.
[0004]
An increase in the design scale of a logic circuit such as a gate array LSI requires a large amount of design time for correcting such an error path, and the burden on the designer for this is extremely large. In this case, the designer generally corrects the maximum error path by changing a logic circuit or the like, and corrects the minimum error path by inserting a delay gate.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, paying attention to the insertion point of the delay gate for correcting the minimum error path, the minimum error path usually has a number of branches and also has a portion shared with other paths. In other words, the shared part may include a part of the max error path, and therefore, if a delay gate is inserted at random, the max error path is affected and a larger max error path is caused. There was a possibility.
[0007]
Further, when the insertion position of the delay gate for correcting the minimum error path is determined by automation, as a result of trial and error by the inventor, it has been found that the following problems must be cleared.
[0008]
That is, by correcting a certain minimum error path, there is a case where a minimum error path having a small amount of correction and having a part in common with the minimum error path cannot be corrected (mutual interference of the minimum error paths). In addition, correction of a certain minimum error path may increase the delay value of a path that does not cause an error, and may result in a maximum error path (maximization of an invisible path).
In order to prevent such a problem from occurring, it is important to determine which minimum error path has a higher priority and determine the branch point, and which part of each path to be corrected should be the branch point.
[0009]
An object of the present invention is to provide a technique for performing appropriate minimum delay compensation at the time of designing a delay of a digital synchronous circuit in view of the above problems.
[0010]
Means and Action for Solving the Problems
The method for searching for the minimum delay compensation point according to the present invention is a method in which, in a logic circuit having a plurality of paths, the maximum error path does not pass, the point on the uncompensated minimum error path, and the point closest to the end point register. Finds each as a minimum delay compensation point, and sets a priority on a point on the minimum error path having the same end point as the end point of the maximum error path from the plurality of minimum delay compensation points obtained as a highest priority point. In addition, priority is set in order of priority from a path having a large required compensation amount, and delay gates are inserted in order from a minimum compensation point having a high priority. In the minimum error path that passes through the searched minimum delay compensation point, the path that does not satisfy the compensation has its required compensation amount reduced to the value obtained by subtracting the delay amount of the inserted delay gate from the original necessary compensation amount. Preferably, it is updated.
[0011]
In the method of the present invention, the priority of the minimum error path is determined first, and then the point on the minimum error path that has not passed through the uncorrected minimum error path and that is closest to the end point register. The point is found as the minimum delay compensation point. Then, a delay gate for compensating for the minimum error path of the search source is inserted at the minimum delay compensation point. As a result, in the path that can be compensated for in the subsequent processing, all points on the path are recognized as points where delay gates cannot be inserted.
[0012]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a processing procedure diagram when a method for searching for a minimum delay compensation point according to an embodiment of the present invention is realized by a logic circuit design device having a predetermined operation analysis program.
In this method, as shown in FIG. 1, first, the priority order of the minimum error path for analyzing the insertion point of the delay gate is determined (S1). In this priority order determination, a point on the minimum error path having the same end point as the end point of the maximum error path is set as the highest priority point, and then the priority is determined by sequentially giving priority to the path requiring the larger compensation amount. Based on these conditions, the order of the minimum error path for analyzing the insertion point of the delay gate is determined.
[0013]
Next, a delay gate is set with (1) a point on the minimum error path not passing through the maximum error path, (2) a point on the uncompensated minimum error path, and (3) a point closest to the end point register as a minimum delay compensation point. Is analyzed (S2). More specifically, this processing is performed by sequentially searching for points satisfying the above definitions (1) to (3) from the end point register in the path in the direction of the start point register.
[0014]
After considering the influence on other minimum error paths passing through the analyzed point by a predetermined procedure (S3), a delay gate for compensating for the minimum error path of the search source is inserted at the point. As a result, in the subsequent processing, in the path that can be compensated, all points on the path are recognized as points where the delay gate cannot be inserted.
[0015]
At this time, in the minimum error path that passes through the insertion point of the found delay gate, for the path that does not satisfy the compensation, the delay amount of the inserted delay gate is subtracted from the original necessary compensation amount of the necessary compensation amount. Update to a value. This prevents excessive compensation of the once-compensated minimum error path, and prevents the minimum error path from becoming a maximum error path by the minimum compensation. Next, the processes in steps S2 and S3 are repeatedly executed until the compensation for all the minimum error paths is completed (S4).
[0016]
Next, the procedure of the present embodiment will be described more specifically with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an example of a path configuration for explaining this procedure, and FIG. 3 is a diagram showing each path route in FIG.
[0017]
2 and 3, a minimum error path having a start register A and an end register C is a minimum error path {1}. Similarly, a minimum error path having a start register A and an end register D is a minimum error path. A path (2), a minimum error path having a start point register of A and an end point register of E is a minimum error path (3). 2 and 3, a path in which the start point register is B and the end point register is D, a path in which the start point register is B and the end point register is E are a maximal error path, and the other paths are normal paths. . Then, it is assumed that there are simply points (a) to (e) at which a delay gate can be inserted.
[0018]
In the following, different cases of the minimum error paths (1), (2), and (3) will be described according to the magnitude of the required compensation amount.
[0019]
(When the required compensation amount is (1) <(2) <(3))
In this case, the order of the minimum error paths for analyzing the insertion points of the delay gates is (3), (2), and (1). From the minimum error path (3), (a) Is determined. By inserting a delay gate that satisfies the compensation of the minimum error path (3) at point (a), the minimum error paths (3), (2), and (1) can satisfy the minimum compensation, respectively. It becomes.
[0020]
(When the required compensation amount is (3) <(2) <(1))
In this case, the order of the minimum error paths for analyzing the insertion points of the delay gates is (2), (3), and (1). From the minimum error path (2), (a) Is determined. By inserting a delay gate that satisfies the compensation of the minimum error path (2) at the point (a), the minimum compensation that satisfies both the minimum error paths (2) and (3) becomes possible.
[0021]
Since point (a) is also a point on the minimum error path (1), the necessary compensation for the minimum error path (1) is inserted to compensate for the minimum error path (2) from the original necessary compensation amount. The required compensation amount is updated to a value obtained by subtracting the delay amount of the delay gate.
[0022]
Next, from the minimum error path {circle around (1)}, (d) is determined as a delay gate insertion point. By inserting a delay gate having a delay value of the updated compensation amount of the minimum error path (1) at this point (d), the minimum error path (1) can perform satisfactory minimum compensation. .
[0023]
As described above, according to this embodiment, the influence on the maximum error path and the normal path is small, and all the minimum error paths can be appropriately compensated. Therefore, excessive delay compensation and leakage of points at which minimum compensation is to be performed are prevented, and appropriate minimum delay compensation can be performed.
[0024]
As described above, the present invention has been specifically described based on the preferred embodiments. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. . For example, the path configuration examples shown in FIGS. 2 and 3 are merely examples, and the present invention is also effective in other path configurations.
[0025]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, (1) the maximum error path does not pass, (2) the point on the uncompensated minimum error path, and (3) the point closest to the end point register. Excessive delay compensation is prevented by searching for the point as the minimum delay compensation point, and the minimum error having the same end point as the end point of the maximum error path is selected from the plurality of minimum delay compensation points searched. The priority on the points on the path is determined as the highest priority point, and (2) the priority is determined by sequentially giving priority to the path requiring a large amount of required compensation, thereby preventing leakage of points to be subjected to minimum compensation. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a method for searching for a minimum delay compensation point according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a path configuration for explaining an operation example of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing each path route in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 Start
Claims (4)
ミニマムエラーパスとその遅延補償量及びマキシマムエラーパスがメモリに入力され、
プロセッサが、前記メモリから、ミニマムエラーパスとその遅延補償量及びマキシマムエラーパスをそれぞれ取得し、
前記プロセッサが前記動作解析プログラムを実行することで、マキシマムエラーパスの終点と同一終点を有するミニマムエラーパスを最優先し、次いでミニマム遅延補償量が大きいミニマムエラーパスから順に優先順位を決定し、マキシマムエラーパスが通っておらず、未補償のミニマムエラーパス上のポイントであり、且つ終点レジスタに最も近いポイントを各々ミニマム遅延補償点として、前記優先順位の高いミニマムエラーパス上のミニマム遅延補償点から順に遅延ゲートの挿入ポイントを決定する、ミニマム遅延補償点の検索方法。A method for searching an appropriate minimum delay compensation point at the time of delay design of a digital synchronous circuit by a logic circuit design device having a predetermined operation analysis program,
The minimum error path, its delay compensation amount and the maximum error path are input to the memory,
A processor acquires a minimum error path, a delay compensation amount thereof, and a maximum error path from the memory,
When the processor executes the operation analysis program, the highest priority is given to the minimum error path having the same end point as the end point of the maximum error path, and then the priority is determined in order from the minimum error path having the largest minimum delay compensation amount. error path is not through a point on the uncompensated minimum error path, and a minimum delay compensation point each closest point to end point register, the minimum delay compensation point on the higher priority minimum error path A method for searching for a minimum delay compensation point, which determines insertion points of delay gates in order .
ミニマムエラーパスとその遅延補償量及びマキシマムエラーパスが入力されるメモリと、
前記メモリからミニマムエラーパスとその遅延補償量及びマキシマムエラーパスをそれぞれ取得するプロセッサと、を有し、
前記プロセッサは、所定の動作解析プログラムを実行することで、マキシマムエラーパスの終点と同一終点を有するミニマムエラーパスを優先するとともに必要補償量の大きなパスから順次優先して優先順位を設定し、マキシマムエラーパスが通っておらず、未補償のミニマムエラーパス上のポイントであり、且つ終点レジスタに最も近いポイントを各々ミニマム遅延補償点として、前記優先順位の高いミニマムエラーパス上のミニマム遅延補償点から順に遅延ゲートの挿入ポイントを決定することを特徴とする論理動作回路設計装置。A logic operation circuit design apparatus for searching for a delay compensation point in a logic circuit having a plurality of paths,
A memory into which the minimum error path, its delay compensation amount and the maximum error path are input;
A processor that obtains a minimum error path and its delay compensation amount and a maximum error path from the memory,
By executing a predetermined operation analysis program, the processor gives priority to the minimum error path having the same end point as the end point of the maximum error path, and sets the priority in order from the path with the larger necessary compensation amount, and sets the maximum priority. error path is not through a point on the uncompensated minimum error path, and a minimum delay compensation point each closest point to end point register, the minimum delay compensation point on the higher priority minimum error path A logic operation circuit design apparatus characterized by sequentially determining insertion points of delay gates.
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