JP3927263B2 - Method for measuring delay characteristics between terminals of integrated circuits - Google Patents

Method for measuring delay characteristics between terminals of integrated circuits Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は集積回路の端子間遅延特性の測定方法、特に、集積回路の入力側論理値の遷移時点から出力側論理値の遷移時点に至るまでの遅延時間が、所定のパラメータの変化に基づいてどのように変化するかを示す遅延特性を、集積回路の動作シミュレーションによって、特定の入力端子と出力端子との間の端子間ごとにそれぞれ求める測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路の集積度および動作速度は年々向上してきており、今後も高集積化および高速化が要求されてゆくものと予想される。このような高集積化および高速化を実現させるためには、集積回路を構成する個々の素子を非常にシビアな条件で動作させる必要が生じ、回路設計を行う上では、信号の遅延特性を解析する作業が不可欠になる。このような遅延特性の解析手法として従来から一般的に用いられている手法は、回路シミュレータを用いてシミュレーションを実行する方法である。この方法では、種々の波形パターンを集積回路の入力端子に与えたときに、回路内部を論理信号が伝播して最終的に出力端子の論理値に変化が生じるまでにかかる遅延時間がシミュレーションによって求められる。通常は、測定対象となる集積回路の後段に接続される負荷容量や、入力波形なまり、動作温度といったパラメータを設定しておき、各パラメータ値の変化によって、遅延時間がどのように変化するかを示す遅延特性が求められる。特に、特定の入力端子の論理値が遷移してから、特定の出力端子の論理値が遷移するまでに要する遅延時間を種々のパラメータ値について測定した端子間遅延特性は、集積回路を設計する上での有用な情報となり、通常は、各端子間ごとにそれぞれ端子間遅延特性が測定されることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ある特定の端子間の遅延特性は、机上の理論における集積回路では、他の端子の論理状態にかかわらず一義的に定まることになるが、実際の集積回路では、他の端子の論理状態の影響を受けて多少変化することになる。たとえば、入力端子Aの論理値が0から1へ遷移した場合に、出力端子Yの論理値が1から0へ遷移するような論理回路について考える。この場合、入力端子Aの論理値の0→1遷移の時点から、出力端子Yの論理値の1→0遷移の時点に至るまでの遅延時間dは、別な入力端子の論理値の状態によって変化する。たとえば、入力端子Bが論理値0に維持され、入力端子Cが論理値1に維持されていた場合と、入力端子B,Cがともに論理値1に維持されていた場合とでは、遅延時間dに差が生じるのである。したがって、A−Yという特定の端子間の遅延特性は一義的に定まらず、他の入力端子B,Cの論理状態に応じて複数通りの遅延特性が定義されることになる。そこで、回路シミュレーションによって、このように複数通りの遅延特性が得られた場合には、所定の選択条件にしたがっていずれか1つの遅延特性を選択して用いることになる。たとえば、「最も大きな遅延時間を示す特性を選択する」という選択条件を予め定めておけば、複数通りの遅延特性の中で最も悪い特性(最も遅い特性)が選択されることになる。
【0004】
このように、従来の端子間遅延特性の測定方法では、シミュレーションの結果、複数通りの遅延特性が定義された端子間については、所定の選択条件に基づいて1つの特性を選択して用いるようにしていたため、必ずしも効率的な処理が行われていなかった。すなわち、最終的に選択されなかった遅延特性については、無駄なシミュレーションが行われたことになる。今後は、更に集積度の高い集積回路について、更に精度の高い遅延特性の測定が要求される傾向にあり、シミュレーションの実行には、膨大なデータを用いた膨大な演算が必要になるものと予想される。したがって、演算負担を軽減するためのより効率的な処理が不可欠である。
【0005】
そこで本発明は、より効率的な処理により演算負担を軽減することが可能な端子間遅延特性の測定方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明の第1の態様は、集積回路の入力側論理値の遷移時点から出力側論理値の遷移時点に至るまでの遅延時間が、所定のパラメータの変化に基づいてどのように変化するかを示す遅延特性を、回路シミュレータ部と特性選択部とを有する装置を用いた集積回路の動作シミュレーションによって、特定の入力端子と出力端子との間の端子間ごとにそれぞれ求める測定方法において、
回路シミュレータ部が、測定対象となる集積回路を構成する各構成要素およびこれら各構成要素間の接続関係を示す回路情報ファイルを入力する段階と、
回路シミュレータ部が、集積回路の全入力端子に与える論理値もしくはその遷移状態を示す波形パターンを、多数の組み合わせについて集めた入力波形ファイルを入力する段階と、
回路シミュレータ部が、シミュレーションに必要なパラメータおよびそのパラメータについての複数の測定ポイントを示す解析条件を入力する段階と、
回路シミュレータ部が、設定されたパラメータについて設定された特定の固定ポイントを入力する段階と、
回路シミュレータ部が、回路情報ファイルと入力波形ファイルとに基づいて、パラメータの値を固定ポイントに固定した状態において、入力波形ファイル内の各波形パターンを集積回路の各入力端子に与えたときの動作シミュレーションを実行し、各端子間ごとに遅延時間を測定する段階と、
特性選択部が、この測定の結果に基づいて、複数n通りの波形パターンに基づいて複数n通りの遅延時間が定義された端子間については、遅延時間が所定の選択条件を満たす特定の波形パターンを選択し、1通りの波形パターンに基づいて1通りの遅延時間のみが定義された端子間についてはその波形パターンを選択し、選択されなかった不要な波形パターンを入力波形ファイルから除外して新たな入力波形ファイルを作成する段階と、
回路シミュレータ部が、新たな入力波形ファイルを入力する段階と、
回路シミュレータ部が、回路情報ファイルと新たな入力波形ファイルとに基づいて、パラメータの値を各測定ポイントに設定した複数の状態において、新たな入力波形ファイル内の各波形パターンを集積回路の各入力端子に与えたときの動作シミュレーションを実行し、各端子間ごとの遅延時間を各測定ポイントごとに測定し、各端子間ごとに遅延特性を求める段階と、
を行うようにしたものである。
【0007】
(2) 本発明の第2の態様は、上述の第1の態様に係る集積回路の端子間遅延特性の測定方法において、
入力波形ファイル内の各波形パターンとして、個々の入力端子について、「論理値0を維持」、「論理値1を維持」、「論理値0→1への遷移」、「論理値1→0への遷移」の4つの状態のうちのいずれか1つが定義され、
端子間遅延特性として、「入力端子の論理値0→1遷移に基づく出力端子の論理値0→1遷移」、「入力端子の論理値0→1遷移に基づく出力端子の論理値1→0遷移」、「入力端子の論理値1→0遷移に基づく出力端子の論理値0→1遷移」、「入力端子の論理値1→0遷移に基づく出力端子の論理値1→0遷移」の4つの特性がそれぞれ別個に定義されるようにしたものである。
【0008】
(3) 本発明の第3の態様は、上述の第1または第2の態様に係る集積回路の端子間遅延特性の測定方法において、
シミュレーションに必要なパラメータとして、負荷容量、入力波形なまり、もしくは動作温度が用られるようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。
【0010】
§1. 従来の一般的な端子間遅延特性の測定方法
はじめに、本発明の説明を容易にするために、従来の一般的な端子間遅延特性の測定方法の手順を説明する。図1は、この従来の測定方法の一般的な手順を示す概念図である。この方法では、まず、回路情報ファイル1と入力波形ファイル2とが用意され、回路シミュレータ部10において回路シミュレーションが実行される。このとき、解析条件3が設定され、この解析条件3によって示されるパラメータ値に基づいてシミュレーションが実行される。このような回路シミュレーションの結果、各波形ごとの遅延特性4が得られる。この遅延特性は、入力波形ファイル2に含まれる全波形パターンについて、それぞれ出力波形の遅延特性を示すものであり、全く同一の端子間の遅延特性であっても複数通りの特性が存在しうる。特性選択部20は、このように複数通りの特性が存在する端子間遅延特性については、所定の選択条件5に従っていずれか1つの特性を選択する処理を実行し、端子間遅延特性6を生成する機能を有する。
【0011】
続いて、具体的な例に基づいて、上述の手順をより詳細に説明しよう。最初に用意される回路情報ファイル1は、測定対象となる集積回路を構成する各構成要素およびこれら各構成要素間の接続関係を示すデータからなるファイルである。一般的な集積回路は、膨大な数の論理回路から構成されているが、ここでは便宜上、図2に示すようなAND回路31とNOR回路32との2つの論理回路によって構成される非常に単純な回路が測定対象となる集積回路になった場合を例にとって、以下の説明を行うことにする。この場合、回路情報ファイル1には、この集積回路がAND回路31とNOR回路32とによって構成され、これらが図示のように接続されていることを示すデータが含まれていることになる。
【0012】
一方、入力波形ファイル2は、この図2に示す集積回路の全入力端子A,B,Cに与える論理値もしくはその遷移状態を示す波形パターンを、必要なすべての組み合わせについて集めたファイルである。ここでは、各入力端子に与える論理値もしくは遷移状態として、次の4通りを定義している。
【0013】
▲1▼ 論理値0を維持(以下、図3(a) の記号で示す)
▲2▼ 論理値1を維持(以下、図3(b) の記号で示す)
▲3▼ 論理値0→1への遷移(以下、図3(c) の記号で示す)
▲4▼ 論理値1→0への遷移(以下、図3(d) の記号で示す)
なお、ここでは、3つの入力端子のうちのいずれか1つの論理状態が遷移した場合の出力端子Yの論理値の遷移遅延時間をみることにするので、いずれか1つの入力端子について上記▲3▼,▲4▼の遷移が生じている場合には、他の2つの入力端子は上記▲1▼,▲2▼の維持状態となるような波形パターンのみを用意している。したがって、入力波形ファイル2は、図4に示すような波形パターンW1,W2,W3…W24によって構成されることになる。
【0014】
たとえば、波形パターンW1では、入力端子Aについては「論理値0→1への遷移」の状態、入力端子BおよびCは「論理値0を維持」の状態となっており、波形パターンW2では、入力端子Aについては「論理値1→0への遷移」の状態、入力端子BおよびCは「論理値0を維持」の状態となっている。ここで、任意の端子Xの論理値が0→1に遷移する状態を「Xrise」と表わし、この端子Xの論理値が1→0に遷移する状態を「Xfall」と表わすことにすると、波形パターンW1はArise、波形パターンW2はAfallを表わす波形パターンということになる。なお、波形パターンW3〜W8も同様にAriseもしくはAfallを表わす波形パターンであるが、入力端子BおよびCの論理状態がそれぞれ異なっている。結局、入力端子Aの論理状態が遷移する波形パターンとして、W1〜W8の8通りの波形パターンが用意されることになり、全入力端子の論理状態の遷移を示す波形パターンとして、合計24通りのパターンが用意されることになる。
【0015】
解析条件3は、回路シミュレータ部10で実行されるシミュレーションに必要なパラメータと、そのパラメータについての複数の測定ポイントとを示すものである。パラメータとしては、負荷容量、入力波形なまり、温度条件などが用いられている。負荷容量は、たとえば図2に示す回路の場合、出力端子Yに接続される後段の回路の静電容量値を示す。入力波形なまりは、たとえば図2に示す回路の場合、入力端子A,B,Cに与えられる信号の歪みを定量的に表現したパラメータである。また、温度条件は、この回路の動作時の温度を示すパラメータである。この他にも種々のパラメータを用いることが可能であるが、ここでは、代表的なパラメータとして負荷容量を用いた例で以下の説明を行うことにする。この場合、解析条件3としては、負荷容量について、たとえば、10pF,15pF,20pF,25pFといった複数の測定ポイントを示す情報が用意される。
【0016】
回路シミュレータ部10は、回路情報ファイル1で特定される集積回路を対象として、入力波形ファイル2内に含まれる個々の波形パターンを与えた場合の動作について、解析条件3で設定された各測定ポイントの条件下におけるシミュレーションを実行し、各波形ごとの遅延特性4を求める。たとえば、図2に示す回路に対して、図4に示す波形パターンW3を与えると、図5に示すような論理遷移が起こり、出力端子Yの論理値は1→0へと遷移することになる。すなわち、「Arise→Yfall」という論理変化が生じることになる。回路シミュレータ部10では、このときの回路内での物理現象をシミュレートする演算が実行され、Ariseに相当する遷移時点からYfallに相当する遷移時点に至るまでの遅延時間dが求められる。遅延時間dの定義方法には種々の方法があるが、たとえば、図6に示すように、論理値0の電位レベルと論理値1の電位レベルとの中間位置に基準電位レベルを定義しておき、入力端子Aの論理信号が基準電位レベルに到達した時点から、出力端子Yの論理信号が基準電位レベルに到達する時点までを遅延時間dと定義すればよい。
【0017】
なお、図4に示す入力波形ファイル2に含まれている24通りの波形パターンを回路に与えた場合、必ずしも出力端子Yの論理値が遷移するとは限らない。出力端子Yの論理値が遷移しない場合には、遅延時間dを定義することはできないので、入力波形ファイル2に含まれている24通りの波形パターンのうち、出力端子Yの論理値に遷移を生じさせることができるパターンについてのみ遅延時間dが定義されることになる。ここに示す例の場合、結局、図7に示す10通りの波形パターンS1〜S10についてのみ、出力端子Yの論理値遷移が生じ、それぞれについて遅延時間d1〜d10が定義されることになる(たとえば、図7に示す波形パターンS1は、図4に示す波形パターンW3に対応する)。
【0018】
ところで、回路シミュレータ部10におけるシミュレーションは、解析条件3で設定されたパラメータ(この例では負荷容量)に関する複数の測定ポイントについて実行される。たとえば、P1,P2,P3,P4といった4通りの負荷容量値が測定ポイントとして設定されていた場合には、図2に示す回路の後段にP1,P2,P3,P4の負荷容量を接続した4通りの場合について、それぞれ別個のシミュレーションが実行され、遅延時間もそれぞれ4通りのものが求められることになる。図8は、横軸にパラメータ値(負荷容量値)を縦軸に遅延時間をとって、4つの測定ポイントについての遅延時間の測定値(シミュレーションによる演算値)をプロットしたグラフである。ここでは、このような所定のパラメータに関する遅延時間の変化を遅延特性と呼ぶことにする。この図8に示すグラフは、たとえば、波形パターンS1を与えたときの「Arise→Yfall」の遅延特性を示すグラフであり、波形パターンS2〜S10についても、同様にそれぞれの遅延特性を示すグラフが得られることになる。結局、図1において、回路シミュレータ部10から得られる各波形ごとの遅延特性4とは、波形パターンS1〜S10のそれぞれについての図8に示すようなグラフということになる。
【0019】
一般に、集積回路の設計を行う上では、各波形パターンごとに求めた遅延特性よりも、各端子間ごとに求めた遅延特性の方が有用な情報になる。そこで、通常は、信号波形の立上がり(rise)と立ち下がり(fall)とをそれぞれ考慮して細分類した各端子間の遅延特性(いわゆるピン・ツー・ピン(Pin-to-Pin)特性値)が求められる。図9は、このように細分類された端子間とそれに対応する波形パターンとの対応表である。たとえば、入力端子Aと出力端子Yとの組み合わせからなる「端子間A→Y」は、更に、「Arise→Yrise」,「Arise→Yfall」,「Afall→Yrise」,「Afall→Yfall」の4つに細分類される。ここで、「Arise→Yrise」および「Afall→Yfall」に対応する波形パターンは、図2の回路では論理的に存在せず(図9における「φ」は存在しないことを示す)、「Arise→Yfall」は図7に示す波形パターンS1に対応し、「Afall→Yrise」は図7に示す波形パターンS2に対応する。
【0020】
同様に、入力端子Bと出力端子Yとの組み合わせからなる「端子間B→Y」は、更に、「Brise→Yrise」,「Brise→Yfall」,「Bfall→Yrise」,「Bfall→Yfall」の4つに細分類され、「Brise→Yrise」および「Bfall→Yfall」に対応する波形パターンは存在せず、「Brise→Yfall」は波形パターンS3に対応し、「Bfall→Yrise」は波形パターンS4に対応する。また、入力端子Cと出力端子Yとの組み合わせからなる「端子間C→Y」は、更に、「Crise→Yrise」,「Crise→Yfall」,「Cfall→Yrise」,「Cfall→Yfall」の4つに細分類され、「Crise→Yrise」および「Cfall→Yfall」に対応する波形パターンは存在せず、「Crise→Yfall」は波形パターンS5,S7,S9に対応し、「Cfall→Yrise」は波形パターンS6,S8,S10に対応する。
【0021】
結局、この例の場合、「Crise→Yfall」なる端子間については、図10に示すように、波形パターンS5,S7,S9の3通りの遅延特性が得られ、「Cfall→Yrise」なる端子間については、図11に示すように、波形パターンS6,S8,S10の3通りの遅延特性が得られることになる。たとえば、図10に示す3種類の遅延特性のグラフは、いずれも入力端子Cの論理値を0→1に遷移させたときに、出力端子Yの論理値が1→0に遷移するまでの遅延時間を、負荷容量をパラメータとしてプロットしたグラフである。ただし、入力端子A,Bの論理状態が各グラフで異なる。すなわち、図7に示されているように、波形パターンS5についての遅延特性は、入力端子A,Bがともに論理値0に維持されている状態におけるものであり、波形パターンS7についての遅延特性は、入力端子Aが論理値1に、入力端子Bが論理値0に維持されている状態におけるものであり、波形パターンS9についての遅延特性は、入力端子Aが論理値0に、入力端子Bが論理値1に維持されている状態におけるものである。
【0022】
このように複数通りの遅延特性が得られた場合、特性選択部20は、所定の選択条件5に基づいていずれか1つの遅延特性を代表として選択する。たとえば、「最も遅延時間の大きなものを選択する」という選択条件が予め定められている場合には、「Crise→Yfall」なる端子間についての遅延特性としては、図10に示す波形パターンS9の特性が選択され、「Cfall→Yrise」なる端子間についての遅延特性としては、図11に示す波形パターンS10の特性が選択されることになる。こうして、最終的に得られる端子間遅延特性6としては、「Arise→Yfall」として波形パターンS1の遅延特性が、「Afall→Yrise」として波形パターンS2の遅延特性が、「Brise→Yfall」として波形パターンS3の遅延特性が、「Bfall→Yrise」として波形パターンS4の遅延特性が、「Crise→Yfall」として波形パターンS9の遅延特性が、「Cfall→Yrise」として波形パターンS10の遅延特性が、それぞれ得られることになる。
【0023】
§2. 本発明に係る端子間遅延特性の測定方法
上述した従来の測定方法では、波形パターンS5,S6,S7,S8は、特性選択部20において選択除外され、最終的な端子間遅延特性6としては利用されないことになる。したがって、回路シミュレータ部10におけるシミュレーション演算には、無駄な演算が含まれていたことになる。上述の例では、負荷容量なるパラメータについて、4つの測定ポイントP1,P2,P3,P4を設定し、この4つの測定ポイントについてシミュレーションを実行したが、実際には、より精度の高い遅延特性を得るため、より多数の測定ポイントが設定されることになる。このような多数の測定ポイントについてのシミュレーションを、すべての波形パターンについて実行すると、その演算負担は非常に重くなり、極めて効率が悪くなる。以下に述べる本発明に係る方法は、このような演算負担を軽減するための一手法である。
【0024】
以下、本発明に係る集積回路の端子間遅延特性の測定方法を、図12の流れ図を参照しながら説明する。まず、ステップ41において、回路情報ファイルを用意し、続くステップ42において、入力波形ファイルを用意し、ステップ43において、解析条件の設定を行う。ここまでは、上述した従来の一般的な方法と全く同様である。すなわち、ステップ41において、図2に示すような回路を特定するための回路情報ファイル1が用意され、ステップ42において、図4に示すような入力波形ファイル2が用意され、ステップ43において、負荷容量をパラメータとして4つの測定ポイントP1〜P4が設定される。
【0025】
続いて、ステップ44において、固定ポイントの設定を行う。この固定ポイントは、ステップ43で設定したパラメータについての特定のパラメータ値を示すものであり、ここでは、所定の固定ポイントPfix (後述する図示の例では、Pfix =P4にしている)が設定されたものとして以下の説明を行う。続くステップ45では、回路シミュレータ部10におけるシミュレーションが実行される。すなわち、ステップ41で用意した回路情報ファイル1と、ステップ42で用意した入力波形ファイル2とを、回路シミュレータ部10に与えて、シミュレーションが実行されることになる。ただし、従来の方法のように全測定ポイントについてのシミュレーションを実行するのではなく、パラメータの値をステップ44で設定した固定ポイントPfix に固定した状態のシミュレーションのみを実行するのである。すなわち、図4に示す入力波形ファイル2に含まれるすべての波形パターンについてのシミュレーションを実行するものの、パラメータとしての負荷容量値はPfix (=P4)に固定し、他の測定ポイントであるP1,P2,P3についてのシミュレーションは実行されない。
【0026】
こうして、図7に示すような10通りの波形パターンS1〜S10について、それぞれ遅延時間が求まることになるが、負荷容量値はPfix に固定されているので、たとえば、「Crise→Yfall」なる端子間の遅延時間としては、図13に示すような3点(S5,S7,S9)のみが求まり、「Cfall→Yrise」なる端子間の遅延時間としては、図14に示すような3点(S6,S8,S10)のみが求まる。続いて、ステップ46において、必要な波形パターンのみを選択して、選択された波形パターンによって新たな入力波形ファイルを作成する。すなわち、「Crise→Yfall」や「Cfall→Yrise」のように、複数通りの遅延時間が定義された端子間については、所定の選択条件に基づいて波形パターンを選択する。ここに示す例では、「最も遅延時間の大きなものを選択する」という選択条件に基づいて、図13に示す3点の中からS9のみが選択され、図14に示す3点の中からS10のみが選択される。一方、「Arise→Yfall」,「Afall→Yrise」,「Brise→Yfall」,「Bfall→Yrise」のように、1通りの遅延時間のみが定義された端子間については、対応する1通りの波形パターンをそのまま選択する。結局、図7に示す10通りの波形パターンのうち、S1,S2,S3,S4,S9,S10が選択され、残りのS5,S6,S7,S8が選択されないことになる。したがって、新たな入力波形ファイルには、図15に示すように、波形パターンS1,S2,S3,S4,S9,S10のみが含まれることになる。
【0027】
最後に、ステップ47において、この新たな入力波形ファイルを用いて、再度シミュレーションを実行し、図16に示すように、各波形パターンごとに遅延時間を求める。このとき、設定したすべての測定ポイントP1,P2,P3,P4についてのシミュレーションが行われるようにし、新たな入力波形ファイルに含まれる6通りの波形パターンS1,S2,S3,S4,S9,S10のそれぞれについて、各測定ポイントごとの遅延時間をプロットしたグラフからなる遅延特性が得られるようにする。この6通りの波形パターンS1,S2,S3,S4,S9,S10は、それぞれ「Arise→Yfall」,「Afall→Yrise」,「Brise→Yfall」,「Bfall→Yrise」,「Crise→Yfall」,「Cfall→Yrise」なる6通りの端子間に対応するものであり、得られた6通りのグラフは、これら端子間の遅延特性を示すものになる。
【0028】
以上述べた本発明による測定方法によって最終的に得られる端子間遅延特性は、従来の測定方法によって最終的に得られる端子間遅延特性と変わりはない。しかしながら、従来の測定方法では、図4に示す24通りもの波形パターンから構成される入力波形ファイルを用いて、解析条件3として設定されたすべての測定ポイントについてシミュレーションを実行しなければならなかったのに対し、本発明の測定方法では、図15に示す6通りの波形パターンについてシミュレーションを実行するだけで足りる。上述の例は、たかが3入力1出力の非常に単純な論理回路について、たかが4つの測定ポイントを設定した例であるが、実際には、多数の入出力を有する集積回路に対して、より多数の測定ポイントを設定した遅延特性が要求され、本発明の適用によって、シミュレーションのための演算負担は大幅に軽減されることになる。
【0029】
【発明の効果】
以上のとおり本発明に係る集積回路の端子間遅延特性の測定方法によれば、処理を効率化することにより演算負担を軽減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の端子間遅延特性の測定方法の一般的な手順を示す概念図である。
【図2】端子間遅延特性を求める対象となる回路の一例を示す回路図である。
【図3】入力として与える波形パターンの態様を示す図である。
【図4】図1に示す手順で用いる入力波形ファイル2を構成する波形パターンを示す図表である。
【図5】図2に示す回路に、図4に示す波形パターンW3を与えたときの論理動作を示す回路図である。
【図6】入力波形Aの遷移から出力波形Yの遷移に至るまでの遅延時間dの定義方法の一例を示す波形図である。
【図7】図2に示す回路に図4に示す波形パターンを与えたときに得られる遅延特性の一覧を示す図表である。
【図8】図7に示す波形パターンS1についての遅延特性を示すグラフである。
【図9】個々の端子間についての遅延特性と波形パターンとの対応関係を示す図表である。
【図10】「Crise→Yfall」なる端子間について定義された3種類の遅延特性を示すグラフである。
【図11】「Cfall→Yrise」なる端子間について定義された3種類の遅延特性を示すグラフである。
【図12】本発明に係る端子間遅延特性の測定方法の手順を示す流れ図である。
【図13】負荷容量を固定ポイントPfix に固定した状態において、「Crise→Yfall」なる端子間について定義された3種類の遅延時間を示すグラフである。
【図14】負荷容量を固定ポイントPfix に固定した状態において、「Cfall→Yrise」なる端子間について定義された3種類の遅延時間を示すグラフである。
【図15】図12に示す流れ図のステップ46の処理によって作成された新たな入力波形ファイルの一例を示す図表である。
【図16】図2に示す回路に図15に示す波形パターンを与えたときに得られる遅延特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1…回路情報ファイル
2…入力波形ファイル
3…解析条件
4…各波形ごとの遅延特性
5…選択条件
6…端子間遅延特性
10…回路シミュレータ部
20…特性選択部
31…AND回路
32…NOR回路
41〜47…流れ図のステップ
S1〜S10…波形パターン
W1〜W24…波形パターン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for measuring delay characteristics between terminals of an integrated circuit, and in particular, the delay time from the transition time of an input-side logic value to the transition time of an output-side logic value of the integrated circuit is based on a change in a predetermined parameter. The present invention relates to a measurement method in which a delay characteristic indicating how to change is obtained for each terminal between a specific input terminal and an output terminal by operation simulation of an integrated circuit.
[0002]
[Prior art]
The integration degree and operation speed of semiconductor integrated circuits have been improved year by year, and it is expected that higher integration and higher speed will be required in the future. In order to achieve such high integration and high speed, it is necessary to operate the individual elements constituting the integrated circuit under extremely severe conditions. In designing the circuit, the signal delay characteristics are analyzed. The work to do becomes indispensable. As a method for analyzing such delay characteristics, a method generally used conventionally is a method of executing a simulation using a circuit simulator. In this method, when various waveform patterns are applied to the input terminal of an integrated circuit, the delay time required for the logic signal to propagate through the circuit and eventually change in the logic value of the output terminal is obtained by simulation. It is done. Normally, parameters such as the load capacity connected to the subsequent stage of the integrated circuit to be measured, the input waveform rounding, and the operating temperature are set, and how the delay time changes depending on the change of each parameter value. The delay characteristics shown are required. In particular, the inter-terminal delay characteristics measured for various parameter values from the transition of the logic value of a specific input terminal to the transition of the logic value of a specific output terminal are important for designing an integrated circuit. In general, the inter-terminal delay characteristic is measured for each terminal.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In an integrated circuit in desk theory, the delay characteristics between certain terminals are uniquely determined regardless of the logic state of other terminals, but in an actual integrated circuit, the influence of the logic state of other terminals Will change slightly. For example, consider a logic circuit in which the logic value of the output terminal Y transitions from 1 to 0 when the logic value of the input terminal A transitions from 0 to 1. In this case, the delay time d from the time of the 0 → 1 transition of the logic value of the input terminal A to the time of the 1 → 0 transition of the logic value of the output terminal Y depends on the state of the logic value of another input terminal. Change. For example, when the input terminal B is maintained at the logical value 0 and the input terminal C is maintained at the logical value 1, and when both the input terminals B and C are maintained at the logical value 1, the delay time d. There is a difference. Therefore, the delay characteristic between specific terminals A-Y is not uniquely determined, and a plurality of delay characteristics are defined according to the logic states of the other input terminals B and C. Therefore, when a plurality of delay characteristics are obtained in this way by circuit simulation, one of the delay characteristics is selected and used according to a predetermined selection condition. For example, if a selection condition of “selecting a characteristic showing the longest delay time” is determined in advance, the worst characteristic (slowest characteristic) is selected from among a plurality of delay characteristics.
[0004]
As described above, in the conventional method for measuring the delay characteristics between terminals, one characteristic is selected and used based on a predetermined selection condition between terminals for which a plurality of delay characteristics are defined as a result of simulation. Therefore, efficient processing has not necessarily been performed. In other words, useless simulation is performed for the delay characteristics that are not finally selected. In the future, there is a tendency for more accurate delay characteristics to be measured for highly integrated circuits, and it is expected that enormous operations using enormous amounts of data will be required to execute simulations. Is done. Therefore, more efficient processing for reducing the calculation burden is indispensable.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for measuring the delay characteristic between terminals, which can reduce the calculation burden by more efficient processing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  (1) In the first aspect of the present invention, how the delay time from the transition time of the input-side logic value to the transition time of the output-side logic value of the integrated circuit changes based on a change in a predetermined parameter The delay characteristic indicating whether toA device having a circuit simulator unit and a characteristic selection unit was used.In the measurement method for obtaining each of the terminals between the specific input terminal and the output terminal by the operation simulation of the integrated circuit,
  The circuit simulator sectionA circuit information file indicating each component constituting the integrated circuit to be measured and the connection relationship between these components.inputStages,
  The circuit simulator sectionAn input waveform file that collects many combinations of waveform patterns indicating the logical values or transition states of all input terminals of an integrated circuit.inputStages,
  The circuit simulator sectionAnalytical conditions indicating the parameters required for simulation and multiple measurement points for those parametersinputStages,
  The circuit simulator sectionAbout the set parametersSetA specific fixed pointinputStages,
  The circuit simulator sectionCircuit information file and input waveform fileOn the basis of the,In a state where the parameter value is fixed at a fixed point, an operation simulation is performed when each waveform pattern in the input waveform file is given to each input terminal of the integrated circuit, and a delay time is measured for each terminal. ,
  Based on the result of this measurement, the characteristic selectorFor terminals between which a plurality of n delay times are defined based on a plurality of n waveform patterns, a specific waveform pattern satisfying a predetermined selection condition is selected for the delay time, and 1 based on one waveform pattern. Selecting a waveform pattern between terminals for which only a delay time is defined, creating a new input waveform file by excluding unnecessary waveform patterns that were not selected from the input waveform file,
  The circuit simulator unit inputs a new input waveform file;
  The circuit simulator sectionCircuit information file and new input waveform fileOn the basis of the,Performs an operation simulation when each waveform pattern in a new input waveform file is applied to each input terminal of the integrated circuit in multiple states with parameter values set for each measurement point, and delay time between each terminal To measure the delay characteristics between each terminal,
  Is to do.
[0007]
  (2) According to a second aspect of the present invention, in the method for measuring delay characteristics between terminals of the integrated circuit according to the first aspect described above,
  As each waveform pattern in the input waveform file, “maintain logical value 0”, “maintain logical value 1”, “transition from logical value 0 → 1”, “logical value 1 → 0” for each input terminal. Any one of the four statesDefined,
  As the inter-terminal delay characteristics, “logical value 0 → 1 transition based on logical value 0 → 1 transition of input terminal”, “logical value 1 → 0 transition of output terminal based on logical value 0 → 1 transition of input terminal” ”,“ Logical value 0 → 1 transition of output terminal based on logical value 1 → 0 transition of input terminal ”,“ Logical value 1 → 0 transition of output terminal based on logical value 1 → 0 transition of input terminal ”CharacteristicsEach separatelyDefinedIt is what I did.
[0008]
  (3) According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring delay characteristics between terminals of an integrated circuit according to the first or second aspect described above.
  Parameters required for simulation include load capacity, input waveform rounding, or operating temperatureIs usedIt is what I did.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
[0010]
§1. Conventional measurement method for delay characteristics between terminals
First, in order to facilitate the description of the present invention, the procedure of a conventional general method for measuring the delay characteristic between terminals will be described. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a general procedure of this conventional measuring method. In this method, first, a circuit information file 1 and an input waveform file 2 are prepared, and a circuit simulation is executed in the circuit simulator unit 10. At this time, the analysis condition 3 is set, and the simulation is executed based on the parameter value indicated by the analysis condition 3. As a result of such circuit simulation, a delay characteristic 4 for each waveform is obtained. This delay characteristic indicates the delay characteristic of the output waveform for all the waveform patterns included in the input waveform file 2, and there can be a plurality of characteristics even if the delay characteristic is between the same terminals. The characteristic selection unit 20 executes a process of selecting any one characteristic according to the predetermined selection condition 5 for the inter-terminal delay characteristic having a plurality of characteristics as described above, and generates the inter-terminal delay characteristic 6. It has a function.
[0011]
Subsequently, the above procedure will be described in more detail based on a specific example. The circuit information file 1 prepared first is a file made up of data indicating each component constituting an integrated circuit to be measured and a connection relationship between these components. A general integrated circuit is composed of an enormous number of logic circuits, but here, for convenience, a very simple circuit composed of two logic circuits of an AND circuit 31 and a NOR circuit 32 as shown in FIG. The following description will be given by taking as an example a case where a simple circuit becomes an integrated circuit to be measured. In this case, the circuit information file 1 includes data indicating that the integrated circuit is configured by the AND circuit 31 and the NOR circuit 32 and these are connected as illustrated.
[0012]
On the other hand, the input waveform file 2 is a file in which the logic values given to all the input terminals A, B, and C of the integrated circuit shown in FIG. Here, the following four types are defined as logical values or transition states to be given to each input terminal.
[0013]
(1) Maintaining logical value 0 (hereinafter indicated by the symbol in FIG. 3 (a))
(2) Maintain logical value 1 (hereinafter indicated by the symbol in FIG. 3 (b))
(3) Transition from logical value 0 to 1 (hereinafter indicated by the symbol in FIG. 3 (c))
(4) Transition from logical value 1 to 0 (hereinafter indicated by the symbol in FIG. 3 (d))
Note that here, since the transition delay time of the logical value of the output terminal Y when any one of the three input terminals changes, the transition delay time of any one of the input terminals is described in (3) above. When the transition of ▼ and (4) occurs, the other two input terminals are prepared only with waveform patterns that are in the maintenance state of the above (1) and (2). Therefore, the input waveform file 2 is constituted by waveform patterns W1, W2, W3... W24 as shown in FIG.
[0014]
For example, in the waveform pattern W1, the input terminal A is in a state of “transition from logical value 0 to 1,” and the input terminals B and C are in a state of “maintaining logical value 0.” In the waveform pattern W2, The input terminal A is in a “transition from logical value 1 to 0” state, and the input terminals B and C are in a “maintain logical value 0” state. Here, a state in which the logical value of an arbitrary terminal X transitions from 0 to 1 is represented as “Xrise”, and a state in which the logical value of the terminal X transitions from 1 to 0 is represented as “Xfall”. The pattern W1 is Arise, and the waveform pattern W2 is a waveform pattern representing Afall. Similarly, the waveform patterns W3 to W8 are waveform patterns representing Arise or Afall, but the logical states of the input terminals B and C are different from each other. Eventually, eight waveform patterns W1 to W8 are prepared as waveform patterns in which the logic state of the input terminal A transitions, and a total of 24 waveform patterns indicating the transition of the logic states of all input terminals are prepared. A pattern will be prepared.
[0015]
The analysis condition 3 indicates parameters necessary for the simulation executed by the circuit simulator unit 10 and a plurality of measurement points for the parameters. As parameters, load capacity, input waveform rounding, temperature conditions, and the like are used. For example, in the case of the circuit shown in FIG. 2, the load capacitance indicates a capacitance value of a subsequent circuit connected to the output terminal Y. For example, in the case of the circuit shown in FIG. 2, the input waveform rounding is a parameter that quantitatively expresses distortion of a signal applied to the input terminals A, B, and C. The temperature condition is a parameter indicating the temperature during operation of this circuit. In addition to the above, various parameters can be used, but here, the following description will be given using an example in which a load capacity is used as a representative parameter. In this case, as analysis condition 3, information indicating a plurality of measurement points such as 10 pF, 15 pF, 20 pF, and 25 pF is prepared for the load capacitance.
[0016]
The circuit simulator unit 10 targets each integrated circuit specified in the circuit information file 1 and each measurement point set in the analysis condition 3 with respect to the operation when the individual waveform patterns included in the input waveform file 2 are given. A delay characteristic 4 for each waveform is obtained by executing a simulation under the above conditions. For example, when the waveform pattern W3 shown in FIG. 4 is given to the circuit shown in FIG. 2, the logic transition as shown in FIG. 5 occurs, and the logic value of the output terminal Y changes from 1 to 0. . That is, a logical change “Arise → Yfall” occurs. In the circuit simulator unit 10, an operation for simulating a physical phenomenon in the circuit at this time is executed, and a delay time d from the transition time corresponding to Arise to the transition time corresponding to Yfall is obtained. There are various methods for defining the delay time d. For example, as shown in FIG. 6, a reference potential level is defined at an intermediate position between a potential level of a logical value 0 and a potential level of a logical value 1. The time from when the logic signal at the input terminal A reaches the reference potential level to the time when the logic signal at the output terminal Y reaches the reference potential level may be defined as the delay time d.
[0017]
In addition, when the 24 waveform patterns included in the input waveform file 2 shown in FIG. 4 are given to the circuit, the logical value of the output terminal Y does not always change. When the logical value of the output terminal Y does not transition, the delay time d cannot be defined. Therefore, the transition to the logical value of the output terminal Y among the 24 waveform patterns included in the input waveform file 2 is made. The delay time d will be defined only for patterns that can be generated. In the case of the example shown here, after all, the logic value transition of the output terminal Y occurs only for the ten waveform patterns S1 to S10 shown in FIG. 7, and the delay times d1 to d10 are defined for each (for example, The waveform pattern S1 shown in FIG. 7 corresponds to the waveform pattern W3 shown in FIG.
[0018]
By the way, the simulation in the circuit simulator unit 10 is executed for a plurality of measurement points related to the parameter (in this example, load capacity) set in the analysis condition 3. For example, when four load capacitance values such as P1, P2, P3, and P4 are set as measurement points, the load capacitances P1, P2, P3, and P4 are connected to the subsequent stage of the circuit shown in FIG. In each case, separate simulations are executed, and four delay times are required. FIG. 8 is a graph in which measured values (calculated values by simulation) of four measurement points are plotted with the parameter value (load capacity value) on the horizontal axis and the delay time on the vertical axis. Here, such a change in the delay time relating to the predetermined parameter is referred to as a delay characteristic. The graph shown in FIG. 8 is, for example, a graph showing the delay characteristics of “Arise → Yfall” when the waveform pattern S1 is given. Similarly, the graphs showing the delay characteristics of the waveform patterns S2 to S10 are also shown. Will be obtained. After all, in FIG. 1, the delay characteristic 4 for each waveform obtained from the circuit simulator unit 10 is a graph as shown in FIG. 8 for each of the waveform patterns S1 to S10.
[0019]
In general, in designing an integrated circuit, the delay characteristic obtained for each terminal is more useful information than the delay characteristic obtained for each waveform pattern. Therefore, the delay characteristics between the terminals are usually subdivided taking into account the rise and fall of the signal waveform (so-called pin-to-pin characteristics) Is required. FIG. 9 is a correspondence table between the terminals finely classified as described above and the waveform patterns corresponding thereto. For example, “inter-terminal A → Y” composed of a combination of the input terminal A and the output terminal Y is further divided into 4 of “Arise → Yrise”, “Arise → Yfall”, “Afall → Yrise”, “Afall → Yfall”. Subdivided into two. Here, the waveform patterns corresponding to “Arise → Yrise” and “Afall → Yfall” do not logically exist in the circuit of FIG. 2 (indicating that “φ” in FIG. 9 does not exist), and “Arise → Yrise” “Yfall” corresponds to the waveform pattern S1 shown in FIG. 7, and “Afall → Yrise” corresponds to the waveform pattern S2 shown in FIG.
[0020]
Similarly, “between terminals B → Y”, which is a combination of the input terminal B and the output terminal Y, is “Brise → Yrise”, “Brise → Yfall”, “Bfall → Yrise”, “Bfall → Yfall”. There are no waveform patterns corresponding to “Brise → Yrise” and “Bfall → Yfall”, “Brise → Yfall” corresponds to the waveform pattern S3, and “Bfall → Yrise” corresponds to the waveform pattern S4. Corresponding to Further, “inter-terminal C → Y”, which is a combination of the input terminal C and the output terminal Y, is further changed to 4 of “Crise → Yrise”, “Crise → Yfall”, “Cfall → Yrise”, “Cfall → Yfall”. There is no waveform pattern corresponding to “Crise → Yrise” and “Cfall → Yfall”, “Crise → Yfall” corresponds to the waveform patterns S5, S7, S9, and “Cfall → Yrise” This corresponds to the waveform patterns S6, S8, and S10.
[0021]
In the case of this example, as shown in FIG. 10, three delay characteristics of waveform patterns S5, S7, and S9 are obtained between the terminals “Crise → Yfall”, and between the terminals “Cfall → Yrise”. As shown in FIG. 11, three delay characteristics of waveform patterns S6, S8, and S10 are obtained. For example, the graphs of the three types of delay characteristics shown in FIG. 10 are all the delays until the logical value of the output terminal Y transitions from 1 to 0 when the logical value of the input terminal C transitions from 0 to 1. It is the graph which plotted time using load capacity as a parameter. However, the logical states of the input terminals A and B are different in each graph. That is, as shown in FIG. 7, the delay characteristic for the waveform pattern S5 is in a state where both the input terminals A and B are maintained at the logical value 0, and the delay characteristic for the waveform pattern S7 is In the state where the input terminal A is maintained at the logical value 1 and the input terminal B is maintained at the logical value 0, the delay characteristic for the waveform pattern S9 is that the input terminal A is at the logical value 0 and the input terminal B is at the logical value 0. This is in a state where the logical value 1 is maintained.
[0022]
When a plurality of delay characteristics are obtained in this way, the characteristic selection unit 20 selects any one delay characteristic as a representative based on a predetermined selection condition 5. For example, when the selection condition “select the one having the longest delay time” is predetermined, the delay characteristic between the terminals “Crise → Yfall” is the characteristic of the waveform pattern S9 shown in FIG. 11 is selected, and the characteristic of the waveform pattern S10 shown in FIG. 11 is selected as the delay characteristic between the terminals “Cfall → Yrise”. Thus, as the terminal-to-terminal delay characteristic 6 finally obtained, the delay characteristic of the waveform pattern S1 is “Arise → Yfall”, the delay characteristic of the waveform pattern S2 is “Afall → Yrise”, and the waveform is “Brise → Yfall”. The delay characteristic of the pattern S3 is “Bfall → Yrise”, the delay characteristic of the waveform pattern S4 is “Crise → Yfall”, the delay characteristic of the waveform pattern S9 is “Cfall → Yrise”, and the delay characteristic of the waveform pattern S10 is “Cfall → Yrise”. Will be obtained.
[0023]
§2. Measuring method of delay characteristic between terminals according to the present invention
In the conventional measurement method described above, the waveform patterns S5, S6, S7, and S8 are selected and excluded by the characteristic selection unit 20, and are not used as the final inter-terminal delay characteristic 6. Therefore, the simulation calculation in the circuit simulator unit 10 includes useless calculations. In the above example, four measurement points P1, P2, P3, and P4 are set for the load capacity parameter, and the simulation is executed for the four measurement points. In practice, a more accurate delay characteristic is obtained. Therefore, a larger number of measurement points are set. If such a simulation for a large number of measurement points is executed for all waveform patterns, the calculation burden becomes very heavy and the efficiency becomes extremely low. The method according to the present invention described below is one method for reducing such a calculation burden.
[0024]
Hereinafter, a method for measuring the delay characteristic between terminals of an integrated circuit according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 41, a circuit information file is prepared, in the subsequent step 42, an input waveform file is prepared, and in step 43, analysis conditions are set. The process so far is exactly the same as the conventional general method described above. That is, in step 41, a circuit information file 1 for identifying a circuit as shown in FIG. 2 is prepared. In step 42, an input waveform file 2 as shown in FIG. 4 is prepared. As a parameter, four measurement points P1 to P4 are set.
[0025]
Subsequently, in step 44, a fixed point is set. This fixed point indicates a specific parameter value for the parameter set in step 43. Here, a predetermined fixed point Pfix (Pfix = P4 is set in the illustrated example described later) is set. The following description will be given. In the subsequent step 45, simulation in the circuit simulator unit 10 is executed. That is, the circuit information file 1 prepared in step 41 and the input waveform file 2 prepared in step 42 are given to the circuit simulator unit 10 and simulation is executed. However, instead of executing the simulation for all the measurement points as in the conventional method, only the simulation with the parameter values fixed at the fixed point Pfix set in step 44 is executed. That is, although the simulation for all waveform patterns included in the input waveform file 2 shown in FIG. 4 is executed, the load capacitance value as a parameter is fixed to Pfix (= P4), and other measurement points P1 and P2 , P3 is not simulated.
[0026]
Thus, the delay time is obtained for each of the ten waveform patterns S1 to S10 as shown in FIG. 7, but since the load capacitance value is fixed at Pfix, for example, between the terminals “Crise → Yfall” Only three points (S5, S7, S9) as shown in FIG. 13 are obtained, and the delay time between terminals “Cfall → Yrise” is three points (S6, S6) as shown in FIG. Only S8, S10) are obtained. Subsequently, in step 46, only a necessary waveform pattern is selected, and a new input waveform file is created with the selected waveform pattern. That is, as for “Crise → Yfall” or “Cfall → Yrise”, a waveform pattern is selected based on a predetermined selection condition between terminals in which a plurality of delay times are defined. In the example shown here, based on the selection condition “select the one with the longest delay time”, only S9 is selected from the three points shown in FIG. 13, and only S10 is selected from the three points shown in FIG. Is selected. On the other hand, for terminals between which only one delay time is defined, such as “Arise → Yfall”, “Afall → Yrise”, “Brise → Yfall”, “Bfall → Yrise”, one corresponding waveform Select the pattern as it is. Eventually, among the 10 waveform patterns shown in FIG. 7, S1, S2, S3, S4, S9, and S10 are selected, and the remaining S5, S6, S7, and S8 are not selected. Accordingly, the new input waveform file includes only waveform patterns S1, S2, S3, S4, S9, and S10 as shown in FIG.
[0027]
Finally, in step 47, simulation is executed again using this new input waveform file, and a delay time is obtained for each waveform pattern as shown in FIG. At this time, simulation is performed for all the set measurement points P1, P2, P3, and P4, and six waveform patterns S1, S2, S3, S4, S9, and S10 included in the new input waveform file are performed. For each, a delay characteristic consisting of a graph in which the delay time for each measurement point is plotted is obtained. The six waveform patterns S1, S2, S3, S4, S9, and S10 are respectively “Arise → Yfall”, “Afall → Yrise”, “Brise → Yfall”, “Bfall → Yrise”, “Crise → Yfall”, This corresponds to the six terminals “Cfall → Yrise”, and the obtained six graphs show the delay characteristics between these terminals.
[0028]
The inter-terminal delay characteristic finally obtained by the measurement method according to the present invention described above is not different from the inter-terminal delay characteristic finally obtained by the conventional measurement method. However, in the conventional measurement method, a simulation has to be executed for all measurement points set as analysis condition 3 using an input waveform file composed of 24 waveform patterns shown in FIG. On the other hand, in the measurement method of the present invention, it is only necessary to execute simulation for the six waveform patterns shown in FIG. The above example is an example in which four measurement points are set for a very simple logic circuit having three inputs and one output. However, in reality, a larger number is obtained for an integrated circuit having a large number of inputs and outputs. The delay characteristic in which the measurement points are set is required, and the calculation load for the simulation is greatly reduced by applying the present invention.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for measuring delay characteristics between terminals of an integrated circuit according to the present invention, it is possible to reduce the calculation burden by increasing the efficiency of processing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a general procedure of a conventional method for measuring delay characteristics between terminals.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a circuit for which a delay characteristic between terminals is obtained.
FIG. 3 is a diagram showing a form of a waveform pattern given as an input.
4 is a chart showing waveform patterns constituting an input waveform file 2 used in the procedure shown in FIG.
5 is a circuit diagram showing a logical operation when the waveform pattern W3 shown in FIG. 4 is given to the circuit shown in FIG. 2;
6 is a waveform diagram showing an example of a method for defining a delay time d from a transition of an input waveform A to a transition of an output waveform Y. FIG.
7 is a chart showing a list of delay characteristics obtained when the waveform pattern shown in FIG. 4 is given to the circuit shown in FIG. 2;
8 is a graph showing delay characteristics for the waveform pattern S1 shown in FIG.
FIG. 9 is a chart showing the correspondence between delay characteristics and waveform patterns between individual terminals.
FIG. 10 is a graph showing three types of delay characteristics defined between terminals “Crise → Yfall”;
FIG. 11 is a graph showing three types of delay characteristics defined between terminals “Cfall → Yrise”;
FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the inter-terminal delay characteristic measuring method according to the present invention.
FIG. 13 is a graph showing three types of delay times defined between terminals “Crise → Yfall” in a state where the load capacity is fixed at a fixed point Pfix.
FIG. 14 is a graph showing three types of delay times defined for terminals “Cfall → Yrise” in a state where the load capacity is fixed at a fixed point Pfix.
15 is a chart showing an example of a new input waveform file created by the process of step 46 in the flowchart shown in FIG. 12. FIG.
16 is a graph showing delay characteristics obtained when the waveform pattern shown in FIG. 15 is given to the circuit shown in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 ... Circuit information file
2 ... Input waveform file
3. Analysis conditions
4 ... Delay characteristics for each waveform
5 ... Selection conditions
6 ... Delay characteristics between terminals
10 ... Circuit simulator
20 ... Characteristic selection section
31 ... AND circuit
32 ... NOR circuit
41-47 ... Flowchart steps
S1 to S10 ... Waveform pattern
W1-W24 ... Waveform pattern

Claims (3)

集積回路の入力側論理値の遷移時点から出力側論理値の遷移時点に至るまでの遅延時間が、所定のパラメータの変化に基づいてどのように変化するかを示す遅延特性を、回路シミュレータ部と特性選択部とを有する装置を用いた集積回路の動作シミュレーションによって、特定の入力端子と出力端子との間の端子間ごとにそれぞれ求める測定方法であって、
前記回路シミュレータ部が、測定対象となる集積回路を構成する各構成要素およびこれら各構成要素間の接続関係を示す回路情報ファイルを入力する段階と、
前記回路シミュレータ部が、前記集積回路の全入力端子に与える論理値もしくはその遷移状態を示す波形パターンを、多数の組み合わせについて集めた入力波形ファイルを入力する段階と、
前記回路シミュレータ部が、シミュレーションに必要なパラメータおよびそのパラメータについての複数の測定ポイントを示す解析条件を入力する段階と、
前記回路シミュレータ部が、前記パラメータについて設定された特定の固定ポイントを入力する段階と、
前記回路シミュレータ部が、前記回路情報ファイルと前記入力波形ファイルとに基づいて、パラメータの値を前記固定ポイントに固定した状態において、前記入力波形ファイル内の各波形パターンを前記集積回路の各入力端子に与えたときの動作シミュレーションを実行し、各端子間ごとに遅延時間を測定する段階と、
前記特性選択部が、前記測定の結果に基づいて、複数n通りの波形パターンに基づいて複数n通りの遅延時間が定義された端子間については、遅延時間が所定の選択条件を満たす特定の波形パターンを選択し、1通りの波形パターンに基づいて1通りの遅延時間のみが定義された端子間についてはその波形パターンを選択し、選択されなかった不要な波形パターンを前記入力波形ファイルから除外して新たな入力波形ファイルを作成する段階と、
前記回路シミュレータ部が、前記新たな入力波形ファイルを入力する段階と、
前記回路シミュレータ部が、前記回路情報ファイルと前記新たな入力波形ファイルとに基づいて、パラメータの値を前記各測定ポイントに設定した複数の状態において、前記新たな入力波形ファイル内の各波形パターンを前記集積回路の各入力端子に与えたときの動作シミュレーションを実行し、各端子間ごとの遅延時間を各測定ポイントごとに測定し、各端子間ごとに遅延特性を求める段階と、
を有することを特徴とする集積回路の端子間遅延特性の測定方法。
A delay characteristic indicating how the delay time from the transition point of the input-side logic value of the integrated circuit to the transition point of the output-side logic value changes based on a change in a predetermined parameter is expressed as a circuit simulator unit. A measurement method for obtaining each of the terminals between a specific input terminal and an output terminal by an operation simulation of an integrated circuit using an apparatus having a characteristic selection unit ,
The circuit simulator unit inputs each component constituting the integrated circuit to be measured and a circuit information file indicating a connection relationship between these components;
A step of inputting an input waveform file in which the circuit simulator unit collects a logic pattern to be given to all input terminals of the integrated circuit or a waveform pattern indicating a transition state thereof for a number of combinations;
The circuit simulator unit inputs parameters necessary for simulation and analysis conditions indicating a plurality of measurement points for the parameters;
The circuit simulator unit inputs a specific fixed point set for the parameter;
Based on the circuit information file and the input waveform file , the circuit simulator unit fixes each waveform pattern in the input waveform file to each input terminal of the integrated circuit in a state where the parameter value is fixed at the fixed point. To perform the operation simulation when given to the terminal, measure the delay time between each terminal,
A specific waveform satisfying a predetermined selection condition for a delay time between terminals in which a plurality of n delay times are defined based on a plurality of n waveform patterns based on the measurement result. Select a pattern, select a waveform pattern between terminals for which only one delay time is defined based on one waveform pattern, and exclude unnecessary waveform patterns that were not selected from the input waveform file. To create a new input waveform file,
The circuit simulator unit inputting the new input waveform file;
Said circuit simulator, based on said circuit information file and the new input waveform file, in a plurality of states that set the value of the parameter in each of the measuring points, each waveform patterns in said new input waveform file Performing an operation simulation when applied to each input terminal of the integrated circuit, measuring a delay time for each terminal for each measurement point, and obtaining a delay characteristic for each terminal;
A method of measuring delay characteristics between terminals of an integrated circuit, comprising:
請求項1に記載の測定方法において、
入力波形ファイル内の各波形パターンとして、個々の入力端子について、「論理値0を維持」、「論理値1を維持」、「論理値0→1への遷移」、「論理値1→0への遷移」の4つの状態のうちのいずれか1つが定義され、
端子間遅延特性として、「入力端子の論理値0→1遷移に基づく出力端子の論理値0→1遷移」、「入力端子の論理値0→1遷移に基づく出力端子の論理値1→0遷移」、「入力端子の論理値1→0遷移に基づく出力端子の論理値0→1遷移」、「入力端子の論理値1→0遷移に基づく出力端子の論理値1→0遷移」の4つの特性がそれぞれ別個に定義されることを特徴とする集積回路の端子間遅延特性の測定方法。
The measurement method according to claim 1,
As each waveform pattern in the input waveform file, “maintain logical value 0”, “maintain logical value 1”, “transition from logical value 0 → 1”, “logical value 1 → 0” for each input terminal. One of the four states of “transition of” is defined,
As the inter-terminal delay characteristics, “logical value 0 → 1 transition based on logical value 0 → 1 transition of input terminal”, “logical value 1 → 0 transition of output terminal based on logical value 0 → 1 transition of input terminal” ”,“ Logical value 0 → 1 transition of output terminal based on logical value 1 → 0 transition of input terminal ”,“ Logical value 1 → 0 transition of output terminal based on logical value 1 → 0 transition of input terminal ” A method for measuring delay characteristics between terminals of an integrated circuit, wherein the characteristics are defined separately.
請求項1または2に記載の測定方法において、
シミュレーションに必要なパラメータとして、負荷容量、入力波形なまり、もしくは動作温度が用いられることを特徴とする集積回路の端子間遅延特性の測定方法。
The measurement method according to claim 1 or 2,
A method for measuring delay characteristics between terminals of an integrated circuit, wherein load capacitance, input waveform rounding, or operating temperature is used as a parameter required for simulation.
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