JPH01158571A - 論理回路変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、論理回路の自動論理合成システム等において
、計算機のメモリ上に展開された論理回路データを所定
の論理回路変換規則に基づいて変換し、回路を簡単化若
しくは具体化させる論理回路変換装置に関する。

（従来の技術） ディジタルシステムの大規模化に伴い、設計効率の向上
化を企図した各種の自動論理合成システム°が開発され
ている。自動論理合成システムは、ハードウェア記述言
語による設計対象の論理回路の動作記述を入力として論
理回路を自′動合成するもので、通常、その合成過程は
、ハードウェア記述からセレクタ、加算器等のサブモジ
ュールを多く含む初期回路を生成する過程と、この過程
で生成された初期回路に対し、サブモジュールのＡＮＤ
、ＯＲゲートへの展開、論理の簡単化、実在する論理素
子の割当て等の種々の変換を施して実際の物理的な回路
を生成する過程とに大別される。

ところで、後者の過程では、通常、特定の回路パターン
を探索し、それを別の回路パターンに置換えるという処
理が繰返し行われる。例えば２つのＮＯＶゲートが分岐
することなく直列に接続されている、いわゆるインバー
タチエインは、これらＮＯＴゲートが削除されたパター
ンに変換される。従来、このような変換を行なう場合、
論理回路データの全ての要素（エレメント）を１つずつ
取出し、それが変換の対象としている要素（上記の例で
はＮＯＴゲート）かどうかを判定し、対象としている要
素であれば、更にその接続関係を調べるというように、
変換対象となるタイプ（ＡＮＤ、ＮＯＴ、ＯＲなど回路
の構成要素を曙能により分類したものをタイプと呼ぶ）
の要素を取出す際に、回路の全ての要素を調べなければ
ならず、要素の取出しに時間がかかるという問題が有っ
た。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、論
理合成における回路の変換過程において、変換の対象と
なる要素の探索を効率良く行なうことができ、高速処理
が可能な論理回路変換装置を提供することを目的とする
。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、論理回路中の同一タイプの要素をリンクさせ
たリンク情報を記憶する手段と、この手段から同一タイ
プの要素を検索する手段と、上記リンク情報を適宜変更
する手段とを備えたことを特徴とするものである。

即ち、本発明は、論理回路の各要素及びその結線状況に
関する論理回路データを記憶する論理回路データ記憶手
段と、この論理回路データ記憶手段に格納された論理回
路データの各要素をタイプ毎にリンクさせたリンク情報
を記憶したリンク情報記憶手段と、論理回路の変換規則
を与える論理回路変換規則付与手段と、前記リンク情報
記憶手段に格納されたリンク情報に基づいて同一タイプ
の要素を検索するリンク検索手段と、このリンク検索手
段で検索されたリンク情報に基づいて前記論理回路変換
規則を適用し、前記論理回路データ及び前記リンク情報
を変更する変換手段とを具喝したことを特徴としている
。

（作用） 本発明によれば、論理回路の変換処理を行なう場合、ま
ず、リンク検索手段がリンク情報記憶手段から変換対象
となる要素のタイプを検索する。

そして、検索された各要素について回路変換規則による
変換可能性を検証していく。検索された要素が回路の変
換対象要素であることが確認された場合には、回路の変
換処理を行ない、そして、それに合せて論理回路データ
及びリンク情報を変更していく。

つまり、本発明では、変換対象となる要素の検索を全て
の論理回路データから検索するのではなく、変換対象と
なる要素のタイプのリンク情報から検索を行なうので、
検索対象が大幅に絞り込め、変換対象となる要素の検索
時間を大幅に減少できる。したがって、本発明によれは
、論理回路の変換処理を高速に実行することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る論理回路変換装置の構
成を示す図である。

この装置は、論理回路・リンク情報記憶部１１、リンク
検索部１２、論理回路変換規則記憶部１３、変換実行部
１４及びリンク変更部１５により構成されている。

論理回路・リンク情報記ｍ部１１は、例えばＣ言語のデ
ータ構造体を用いて記述された論理回路データ及びリン
ク情報を格納したものである。論理回路データは、例え
ば第２図に示すように、エレメント番号、タイプ、入出
力ビン情報、入出力ピン接続情報等から構成され、それ
自体で論理回路の構成要素及びその結線状況が入出力の
いずれの側からでも把握できる構造となっている。また
、リンク情報としては、例えば同一タイプの他の要素へ
のポインタが用いられる。このポインタによって、全て
の同一タイプの要素が結合される。

リンク検索部１２は、変換実行部１４からの指示に基づ
いて、指示されたタイプのリンクを先頭の要素から順に
辿り、同一タイプの要素を抽出し、変換実行部１４に付
与するものである。

論理回路変換規則記憶部１３は、論理回路の簡単化規則
や、実回路への変換規則等、初期回路から実際の物理的
回路への種々の変換規則を格納したものである。必要な
変換規則は、変換実行部１４から適宜アクセスされる。

変換実行部１４は、各部の制御を司るとともに、変換規
則の適用可否を検証し、適用可能であればその変換規則
を実行するものである。即ち、この変換実行部１４は、
論理回路変換規則記憶部１３に格納されたルールを解釈
し、ルールが適用される可能性のある要素のタイプを求
める。そして、リンク検索部１２に対し、上記求めたタ
イプについての検索を実行させ、順次前られる要素が上
記ルールの実行条件を満たしているかどうかを調べ、満
たしていれば、論理回路の変換を実行し、論理回路・リ
ンク情報記憶部１１中の論理回路データと書替える。そ
の際、変換実行部１４は、リンク変更部１５に対し、リ
ンク情報の変更を指示する。

リンク変更部１５は、変換実行部１４によって起動され
、論理回路・リンク情報記憶部１１内における変更され
た回路要素に対応するリンク情報の変更を行なうもので
ある。このリンク変更部１５は、回路要素の追加の場合
には、論理回路データの書換え後に起動され、回路要素
の削除の場合には、論理回路データの書換え前に起動さ
れる。

次に上記のように構成された本実施例に係る論理回路変
換回路の動作について説明する。

いま、例えば第３図に示すインバータチエイン削除規則
に基づいて、第４図（ａ）に示す論理回路からインバー
タチエインを削除する処理について考える。なお、ここ
では以後の説明の便宜のため、論理回路・リンク情報記
憶部１１に格納されている論理回路データ及びリンク情
報を、第２図のブロック２０のように図式化することに
する。

ここでブロック２０内の２１には要素のタイプ名を、２
２には入力ビン情報を、２３には出力ビン情報を、２４
にはエレメント番号をそれぞれ記述し、矢印２５は入力
ビン接続情報、同２６は出力ビン接続情報、同２７はリ
ンク情報をそれぞれ示すものとする。このようなブロッ
クで第４図（ａ）の論理回路を記述すると、第５図（ａ
）のようになる。なお、ここで３１は、論理回路・リン
ク情報記憶部１１の特定領域に記述されたリンクテーブ
ル３１である。このリンクテーブル３１には各タイプの
リンクの始点情報が格納されている。これにより、例え
ばＡＮＤリンクは、リンク始点→要素１→要素２の経路
を辿り、ＮＯＴリンクは、リンク始点→要素４→要素５
→要素６の経路を辿ることが分る。

さて、変換実行部１４は、論理回路変換規則記憶部１３
に格納されている第３図の変換規則を解釈して、変換規
則の条件部の先頭から順に変換対象となる要素のタイプ
を求める。ここでは、変換対象となる要素として、まず
ＮＯＴゲート１１が求められるので、変換実行部１４は
リンク検索部１２にＮＯＴリンクの検索を指示する。次
に、リンク検索部１２は、リンクテーブル３１のＮＯＴ
リンク始点から順次リンクを辿り、回路中の全てのＮＯ
Ｔゲート４．５．６を順次取出す。変換実行部１４は、
取出されたＮＯＴゲート４．５．６について第３図の規
則の実行条件を一つずつ調べる。即ち、まずリンク始点
情報から要素４が得られ、変換実行部１４が、要素４の
入力ビン接続情報を辿ると、ＡＮＤゲートの要素２に至
るので、ｒＮＯＴゲート１１の入力側にＮＯＴゲートＩ
２が接続され」というＮＯＴゲート１１の条件を満たさ
ないと判断される。次に、要素５が取出されると、これ
も入力ビン接続情報から入力側にＯＲゲートである要素
３が接続されているので、上記条件を満たさないと判断
される。最後に取出される要素６は、ｒＮＯＴゲート１
１の入力側にＮＯＴゲート■２が接続され、且つＩ２の
出力に分岐がない」という条件を満たすので、変換実行
部１４は、この要素６を１１、要素４をＩ２として第３
図の変換規則を実行するとともに、リンク変更部１５を
起動する。このとき、変換実行部１４は、要素追加の場
合は論理回路データの書換え後にリンク変更部１５を起
動し、要素削除の場合は論理回路データの書換え前にリ
ンク変更部１５を起動する。

リンク変更部１５の処理のフローは第６図に示される。

即ち、ここでは要素の追加と削除とで処理の手順が異な
っている（Ｓｌ）。追加の場合には、追加する要素のリ
ンク情報として、リンクテーブル３１の対応するタイプ
のリンク始点の内容を記述する（Ｓ２）。そして、リン
クテーブルの上記対応するタイプのリンク始点情報とし
て上記追加する要素へのポインタを記述する（Ｓ３）。

また、要素削除の場合は、削除する要素が先頭であるか
どうかを判定しく８４）、もし先頭であれば、リンクテ
ーブルの対応するタイプのリンク始点情報を、削除する
要素のリンク情報に書換える（Ｓ５）。また、削除する
要素がリンクの先頭でない場合には、削除する要素のリ
ンク前段の要素リンク情報を、削除する要素のリンク情
報に書換える（Ｓ６）。

この例では、まず、リンク変更部１５を起動して、ＮＯ
Ｔリンク始点を要素４へのポインタから要素５へのポイ
ンタに変更し、要素５のリンク情報をＮＵＬＬコードと
する。続いて変換実行部１４は、論理回路・リンク情報
記憶部１１内の要素４．６に関する論理回路データを削
除する。

以上の変換処理実行後の論理回路・リンク情報記憶部１
１の内容を第４図（ｂ）に、対応する論理回路図を第５
図（ｂ）に示す。変換後ではＮＯＴゲートである要素４
，６の論理回路データが削除され、リンク情報に関して
は、ＮＯＴリンク始点と要素５のリンク情報の内容のみ
が変更されている。

このように、本実施例によれば、変換規則における変換
対象となっている要素のタイプのみをリンク情報から検
索しているので、回路中の全要素について調べるよりも
検索にかかる時間を大幅に短縮できる。つまり、本装置
によれば、回路の全要素について変換規則が適用可能か
否かを調べる従来の装置に比べ、探索にかかるコストは
、対象となるタイプの要素数７回路中の全要素数となり
、大幅に減少する。

そして、この実施例によれば、リンク情報を各論理回路
データとともに記憶しているので、要素のタイプ、要素
番号などを論理回路データとリンク情報とで共用でき、
記憶各日の削減となるとともに、論理回路データとリン
ク情報とが近い位置に記憶されていることから、これら
に対するアクセス制御も楽になる。

尚、本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
い。上記実施例では、論理回路データとリンク情報とを
論理回路・リンク情報記憶部１１にまとめて記憶するよ
うにしたが、第７図に示すように、論理回路データ記憶
部１１ａとは別個に各タイプ毎の要素の識別番号を格納
したリンクテーブル１１ｂを用意する等、リンク情報を
論理回路データとは別個独立に記憶しておくようにして
も良い。

また、上記実施例では、論理回路変換規則付与手段とし
て論理回路変換規則記憶部１３を用いたが、設計者がコ
マンド等によって個別に変換規則を与え、これを直接解
釈実行するようにするため、コマンドを直接付与するた
めの手段を用いるようにしても良い。

また、上記の実施例では、インバータチエインの削除を
一例としてあげたが、例えば第８図に示すように、イン
バータの入出力信号が同一の二人力ＯＲ回路に入力され
ている場合のＯＲゲートやインバータの削除規則や、第
９図に示すように、同一の機能及び入出力を持つ２つの
セレクタを１つのセレクタに簡単化する場合、或は同一
タイプの要素を集めて実際のＴＴＬライブラリーへの割
付けを行なう処理等においても本発明を適用できること
は言うまでも無い。

［発明の効果１ 以上述べたように、本発明によれば、論理回路変換規則
の実行条件を満たす回路の要素を探索する場合、従来の
ように、回路中の全ての要素について調べるのではなく
、変換の対象となり得るタイプの要素のみについて調べ
るようにしているので、論理変換に要する時間を大幅に
短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る論理回路変換装置の全
体ブロック図、第２図は同装置における論理回路・リン
ク情報記ｔｉ部の内容を模式的に示ず図、第３図は同装
置における論理回路変換規則の一例を示す図、第４図は
論理変換処理に供される論理回路の一例を示す図、第５
図は同論理回路の上記論理回路・リンク情報記憶部内で
の記述例を模式的に示す図、第６図は同装置におけるリ
ンク変更部の動作の流れ図、第７図〜第９図は本発明の
他の実施例をそれぞれ説明するため図である。 １１・・・論理回路・リンク情報記憶部、１１ａ・・・
論理回路データ記憶部、１１ｂ・・・リンクテーブル、
１２・・・リンク検索部、１３・・・論理回路変換規則
記憶部、１４・・・変換実行部、１５・・・リンク変更
部。 第１図 ・第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）論理回路の各要素及びその結線状況に関する論理
   回路データを記憶する論理回路データ記憶手段と、この
   論理回路データ記憶手段に格納された論理回路データの
   各要素をタイプ毎にリンクさせたリンク情報を記憶した
   リンク情報記憶手段と、論理回路の変換規則を与える論
   理回路変換規則付与手段と、前記リンク情報記憶手段に
   格納されたリンク情報に基づいて同一タイプの要素を検
   索するリンク検索手段と、このリンク検索手段で検索さ
   れたリンク情報に基づいて前記論理回路変換規則を適用
   し、前記論理回路データ及び前記リンク情報を変更する
   変換手段とを具備したことを特徴とする論理回路変換装
   置。
2. （２）前記論理回路データ記憶手段と前記リンク情報記
   憶手段は、前記論理回路データとリンク情報とを同一の
   記憶媒体に対応付けて記憶したものである特許請求の範
   囲第１項記載の論理回路変換装置。