JPH01237769A - 符号解読型選択論理生成装置 - Google Patents

符号解読型選択論理生成装置

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JPH01237769A
JPH01237769A JP63063343A JP6334388A JPH01237769A JP H01237769 A JPH01237769 A JP H01237769A JP 63063343 A JP63063343 A JP 63063343A JP 6334388 A JP6334388 A JP 6334388A JP H01237769 A JPH01237769 A JP H01237769A
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logic
input signal
input
code
circuit
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Takayoshi Yokota
孝義 横田
Keisuke Totsugi
圭介 戸次
Kanman Hamada
浜田 亘曼
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、LSI等の論理設計を自動化するシステムに
関わり、特に、マイクロプログラムを用いたLSIのよ
うに、レジスタ転送論理を多用する論理設計の自動化に
好適な論理生成装置に関する。
〔従来の技術〕
従来は、真理値表形式、あるいは論理式で記述された設
計仕様を元に、論理回路を自動生成する方法について盛
んに研究されている。一方、実際の人手によるLSIの
論理設計では1、真理値表や、論理式から論理回路に詳
細化する作業は、小規模な部分回路についてのみ行なわ
れ、実際には。
より上位のレジスタ転送レベルの仕様を設計仕様として
記述している場合が多い。上記の従来技術では、上記の
仕様記述から直接詳細論理を生成する方法については配
慮されていなかった。
これ等の先行技術としては、rt、ss、 A sys
temfor production logic 5
ynthesisJ IBM J、 RES。
Develop、voQ、28. Nci5. Sep
、1984.pp537〜pp545や、  rOpt
imization of Combinationl
ogic Using a Ra1e Ba5ed E
xpart SystemJJournal of 1
.E、E、E、 Design and Te5t p
 p 22−32 、 Aug、 1985や、「論理
合成システム。
MACDASJ情報処理学会設計自動化研究会資料34
−2.1986.10 等が挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、そのようなレジスタ転送レベルの仕様
から論理を生成しようとしても、そのレジスタ転送レベ
ルの仕様記述を解析し、設計者の意図したレジスタ転送
動作に即した論理を生成するという能力を持たないため
、まず、入力仕様を真理値表あるいは論理式に書き下さ
なければならないという問題が生じる。真理値表に書き
下してしまうと、あくまで入出力関係として仕様が表現
されてしまうため、データの転送という意味的な情報が
不明確になってしまうため、論理を自動生成する際に、
人手設計並みの品質を得ることが困難となる問題があっ
た。また、論理式に書き下すことは、はとんど、詳細論
理設計と同等の手間が必要となり、論理の自動生成とい
う意味が希薄になるという問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、まず、設計仕様としてある
レジスタ転送が実行されるための条件符号と、その時に
実行されるレジスタ転送の記述を与える。次に、上記レ
ジスタ転送レベルの仕様記述を解析し、入力信号を選択
する論理についての仕様と、入力信号を選択する論理に
ついての仕様に自動変換し、各々についての自動変換を
行う。
次に、入力信号を選択する論理の出力と、出力先を選択
する論理を、上記レジスタ転送記述に忠実に自動結線す
ることによって上記目的は達成される。
〔作用〕
、レジスタ転送レベルの設計仕様を解析する処理は、以
下のように動作する。まず、レジスタ転送記述中の、同
一入力信号名の出現するものを集め。
それぞれに対応する符号のテーブルを作成し、このテー
ブルに対し、冗長論理の圧縮を行ない、これに対応した
論理積回路と論理和回路より構成される入力信号選択論
理を自動生成する。
次に、上記レジスタ転送記述中の、同一出力信号名の出
現するものを集め、それぞれに対応する符号のテーブル
を作成し、このテーブルに対し。
冗長論理の圧縮を行ない、これに対応した論理積回路と
論理和回路より構成される出力信号選択論理を自動生成
する。
次に、上記2群の回路を接続し、全体の回路を生成する
ために、上記入力信号選択論理の各出力と出力選択論理
の出力先に入力される入力信号を選択する論理の論理和
回路を生成し、その出力と上記出力先選択論理の出力と
の論理積回路を生成するため誤動作することが無い。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図に示す構成図と第2図に示す
流れ図に沿って説明する。
第1図中(1)は、レジスタ転送レベルで記述された設
計仕様が記述されたファイル、第1図中(2)は、入力
信号選択論理生成部、第1図中(3)は、出力先選択論
理生成部、第1図中(4)は、上記(2)、 (3)の
各論理生成部から共通に用いられる論理縮小部、第1図
中(5)は、上記2つの論理生成部で得られた各論理を
元に、仕様通りのレジスタ転送論理を生成するための結
線論理を生成する結線論理生成部、第1図中(6)は、
上記各処理部で必要となる作業用の記憶領域である作業
記憶である。
まず、第2図に示すフローの100で、レジスタ転送レ
ベルの設計仕様を第1図の入力ファイル(1)から読み
出し、第1図の作業記憶(6)内に格納する。ここで、
該設計仕様は、第3図で示すレジスタ転送記述であると
する。
ここで、第3図中のA、B、C,D、E、L。
M、Nは、各々論理的な信号名を表わし、それぞれ1ビ
ツトのレジスタに記憶されるとする。
すなわち、第3図中の1行目は、信号I42M。
Nの値が0.0.0を取る場合は、レジスタBの信号が
レジスタAに転送される事を意味する。
ここで、該設計仕様を図示したものを第4図に示す。次
に、第2図のステップ(101)に進み。
第1図の入力信号選択論理生成部(2)を起動する。
この処理では、第3図で示される入力仕様を入力信号に
着目し、第5図に示すデータ構造に変換することを目的
としている。
この処理の流れを第6図を用いて説明する。
まず、ステップ100では、入力信号の識別用の番号n
sをOとし、入力信号のポインタ5ourcep(ns
)をOとする。さらに、着目する入力信号のリスト5o
urce−1istに空リスト[]を代入する。
次に、ステップ101に進み、R前記述のポインタrt
pに1を代入する。
次に、ステップ102に進み、上記ポインタrtpで指
定されるR前記述から入力信号名を取り出し、それを5
ource(rtp)とし、それが5ource−1i
stに含まれるかを調べる。もし、含まれていれば、そ
の入力信号名についての整理が終了済みと判断し、ステ
ップ103に進み、rtpに1を加算して、ステップ1
04に進み、もしrtpの値がR前記述の最大行数rt
MAXを越えていなければステップ101に分岐して次
のR前記述の処理に移る。
ステップ102において、5ource(rtp)が5
ource 1istに含まれていなければステップl
O5に分岐し、ポインタcpに1を代入し、現在着目し
ている入力信号名5ource(rtp)を5oobj
に代入する。そして、5ource 1istに5oo
bj を追加する。
次に、ステップ106に進み、処理1に移る。
この処理では、着目する入力信号名5oobjと同一な
入力信号名を持つR前記述群をまとめることを目的とす
る。
まず、ステップ109では、R前記述のポインタrtp
 2に1を代入する。
次に、ステップ110では、上記ポインタrtp2で指
定される5ource(rtp2)が5oobjと等し
いかを判定し、もし等しければステップ111に分岐す
る。
ステップ111では、5ourcep (ns) + 
cpをaddressとし作業記憶中のこの番地に5o
urce(rtp2)。
5ine(rtp2)、 code8rtp2)を格納
する。
次に、ステップ112では、 cpに1を加算する。
ステップ113では、R前記述ポインタrtp2に1を
加算する。
次に、ステップ114においてrtp2がrtMAXに
等しくなければ110に分岐する。
もし、ステップ114においてrtp2がrtMAXに
達していればステップ115に進み、作業記憶の5ou
rcep(ns)番地にcp−1の値を格納し1次の、
格納番地5ourcep(ns+ 1 )を5ourc
ep (ns) + cpとし、nsに1を加算して処
理1を終える。
次に、ステップ107に進み、rtpに1を加算し、r
tpがrtMAXに達していなければステップ101に
分岐して、そうでなければ終了する。
この処理を行ったあとは、第3図の水様記述から第7図
のような入力選択論理用のデータが作業記憶部6内に生
成される。
次に、第2図のステップ(102)に進み、上記で収集
された入力信号選択部の論理の冗長な部分を無くすため
に第1図の論理縮小部(4)を起動する。
この論理縮小部4の処理の流れを第8図を用いて説明す
る。
まず、ステップ100で着目する入力信号の識別番号n
s&oとする。
次にステップ101に進み、論理縮小が行なわれていな
いことを表わすフラグreduce flagをクリア
する。
次に、ステップ102に進み、符号の総数の取りだし用
のポインタapl をOとする。
次に、ステップ103に進み、上記ポインタで示される
番地に格納されている符号の総数rtMAXを取り出す
次に、ステップ104に進み、符号のポインタaplを
1とする。
次に、ステップ105に進み、比較用の符号のポインタ
cp2をcpl+1として求める。
次に、ステップ106に進み、5ourcep(ns)
+cplをaddressに代入する。
さらに、これを番地として持つ符号code(addr
ess)を取り出し、これを01に代入する。
次に、ステップ107に進み、5ourcep(ns)
+cp2をaddressに代入する。
さらに、これを番地として持つ符号code(addr
ess)を取り出し、これを02に代入する。
次に、ステップ108に進み、処理2に移る。
処理2では、ステップ109に進み、符号c1の内容を
cbufに複写する。
次に、ステップ110に進み、bitポインタに1を代
入し、ハミング距離変数han+をクリアする。
次に、ステップ111に進み、clと02のbitポイ
ンタで示されるビット位置の符号が等しいかどうかを判
定する。ここで、もし等しくなければcbufの該当す
るbit位置の符号をドントケアとするために数値2を
代入する。
次に、ステップ113に進み、bitポインタの値に1
を加算する0次に、ステップ114に進み。
bitポインタの値がbit長bitMAXに達してい
なれればステップ111の分岐し、越えている場合はス
テップ115に進む。
ステップ115では、cbufの内容を01に代入し、
c2の内容をnullとしてステップ116に進む。
ステップ116では、cl、c2の内容をそれぞれ5o
urcep(ns)+cpl、 5ourcep(ns
)+cp2の番地に格納する。
この様にして、処理2を終了した後に、ステップ117
に進む。
ステップ117では、cp2に1を加算し、ステップ1
18に進む。
ステップ118において、cp2の値が符号の総数rt
MAX(ns)に達していればステップ119に進み、
達していなければステップ106に分岐する。
ステップ119では、aplに1を加算し、ステップ1
20に進む。
ステップ120において、aplの値が符号の総数rt
MAX(ns)に達していればステップ121に進み、
達していなければ105に分岐する。
ステップ121において、reduce flagが1
であれば、まだ論理縮小の可能性があるのでステップ1
02に分岐し、 reduce flagが1でなけれ
ばステップ122に移る。
ステップ122では、ポインタnsに1を加算する6 ステップ123では、ポインタngがnsMAXを越え
ていないかを判定し、達していなければステップ101
に分岐して、越えていれば処理を終了する。
以上の処理を第7図の入力選択論理データに適用すると
第9図(a)のように論理の簡単化が行なねれる。
次に、第2図のステップ(103)に進み、出刃先選択
論理生成部3を起動する。この処理の説明は入力信号名
を出力先信号名に置き換えれば第8図の入力信号選択論
理の生成と全く同じであるので省略する。
この結果、出力先選択論理は第9図(b)のように簡単
化される。
次に、第2図のステップ(104)に進み、第2図のス
テップ(102)と同様に、論理縮小部を出力先選択論
理について適用する。
次に、第2図の結線論理生成部5を起動する。
この、結線論理生成部5の処理の流れを、第10図を用
いて説明する。
まず、ステップ100では生成する論理回路の接続情報
の節点を番号で識別するために、大局節点番号Nを設け
、これに値NOを代入する。
次に、ステップ101に進み、制御信号用の節点番号を
定義する。ここでは、制御コードの最小bitから順に 2 本(bit −1) +code (bit)の式
に従って節点番号を割り付けて行く。
次に、ステップ102に進み、入力信号に対応する節点
番号を以下のように決定して行く。
2申(入力信号順番−1)中極性+バイアス値ここで、
極性は入力信号をそのまま接続する場合には1で、否定
を取ってから出力する場合には0とする。また、本実施
例ではバイアス値を100とする。
次に、ステップ103に進み、入力信号グループ番号n
sに1を代入する。
次に、ステップ104に進み、符号の格納された行数を
示す相対ポインタcpに1を代入する。
次に、ステップ105に進み、addressに5ou
rcep (ns) + cpを代入する。
さらに、上記addressの番地に格納された符号と
入力信号名を取りだし、それぞれcobjと5oobj
に代入する。
次に、ステップ106に進み、ninに0を代入し、 
1nlistに空リストを代入する。
次に、ステップ107に進み、bitポインタに1を代
入する。
次にステップ108に進み、cobj(bit)の値の
判定を行う。もし、値がOであれば、ステップ109に
進み1節点番号ncを2 本(bit −1)で求め、
もし、値が1であればステップ110に進み、節点番号
nQを2 申(bit −1) + 1で求める。
次に、ステップ111に進み、bitに1を加算し、n
inに1を加算する。
次に、ステップ112に進み、1nlistと、ncの
値を列挙したリストを結合して新たな1nlistとす
る。
次に、ステップ113に進み、bitが最大値bitM
AX以下であるかを判定する。もし、bitMAX以下
であればステップ108に分°岐する。
また、 bitMAXを越えた場合にはスラップ114
に分岐する。
ステップ114では、現在の大極的節点番号NOに1を
加算してNglblに代入する。そして、これを新たな
大極的節点番号NOとする。
゛そして、上記節点番号を出力信号の節点番号としたA
NDゲートの記述を作業記憶部6内に生成する。
さらに、上記ANDゲートの出力信号の節点番号と、入
力信号名5oobとを組にしたデータ[5elect、
 Nglb、 5oobjコを作業記憶部6内に登録す
る。
次にステップ115に移り、cpに1を加算する。
次に、ステップ116に移り、cpの値がrtMAX(
ns)を越えていないかを判定する。もし、越えていな
ければステップio+に分岐して、越えていればステッ
プ117に分岐する。ステップ117では、nsに1を
加算する。
次に、ステップ118では、nsがnsMAXを越えて
いないかを判定する。もし、越えていなければステップ
104に分岐し、越えた場合にはこの処理を終了する。
この処理によれば、第9図(a)に示した入力選択論理
の縮小された符号群から第11図(a)のような記述が
作業記憶内に生成される。
次に、上記と同様な処理を出刃先選択論理部3にも適用
する。出力選択論理の生成処理の流れは第10図と同様
である。この結果、第9図(b)に示した出力先選択論
理の縮小された符号群から第11図(b)のような記述
が作業記憶内に生成される。
次に、入出力間の結線処理に移る。この処理の流れを第
12図に示す。
まず、ステップ100で、共通信号名を持つ第11図に
示す5elect記述を探索し、それ等を結ぶORゲー
ト記述を生成し、5elect記述を書き換える。
具体的には、第11図(a)の中には共通な信号名が存
在しないのでそのままであり、第11図(b)に示した
記述に対してのみ以下のようにORゲートが生成され、
5elect記述が書き換えられて作業記憶部6内に格
納される。
[AND、  [0,2] 、 2001  [5el
ect、 200. Bl[AND、   [1,2コ
 、  2011   [5eleet、  201.
  C1[AND、   [0,3コ 、  202]
   [5elect、  202.  Dl[AND
、  [2,4] 、 203]  [AND、 [0
,4] 、204][AND、  [2,5] 、 2
05]  [AND、 [0,5] 、206][OR
,[203,204] 、207]  [5elect
、 207. Al[OR,[205,206]  、
208コ  [5elect、  208.  E1次
に、第12図のステップ101に進み、入力信号記述に
対応したANDゲートの入力に入力信号節点番号を加え
る。
すなわち、入力信号は、B、C,Dの3種であルタメ、
信号BI*2m (1−1)+1+100=101の節
点番号で表現し、C,Dはそれぞれ103.105で表
現される。そして、上記5elect記述より、各々に
対応するAND記述にこれ等を加える。その結果以下の
ようになる。
[AND、  [0,2,1011,200]  [5
elect、 200. Bl[AND、  [1,2
,103] 、201]  [5elect、 201
. CF[AND、  [0,3,105] 、202
]  [5elect、 202. DI[AND、 
  [2,4コ 、203]      [AND、[
0,4]、204][AND、[2,5]、205] 
      [AND、[0,5コ 、2o6コ[OR
,[203,204]  、  207]     [
5elect、  207.  Aコ[OR,[205
,206] 、 208]   [5elect、 2
08. E1次に、第12図のステップ102に進み、
R前記述を探索し、個々の出力先(シンク)へ転送すべ
き入力信号(ソース)を列挙し、それ等に対応した論理
ゲートの出力節点番号群を入力とするORゲートを生成
する。
すなわち、第3図より、出力先AにはB、C。
Cが転送される可能性があり、出力先にもB、C。
Dが転送される可能性があることが判断され、5ele
ct記述を参照することにより、以下のようなORゲー
ト記述と接続先の記述1nputを生成する。
[OR,[200,201,202コ、209]   
[Input  for、A、209][OR,[20
0,201,202]、210]  [Input f
or、B、210]次に、第12図のステップ103に
進み、上記のORゲート記述の出力と、対応する出力選
択論理の出力とのANDゲートを生成する。
すなわち、 [AND、 [207,209] 、 211F[AN
D、 [208,210] 、 212]が生成される
この一連の処理の結果、以下のような論理回路の接続情
報が生成される。
[AND、 [0,2,1011、2001[AND、
  [1,2,103]  、  201コ[AND、
 [0,3,105] 、 202][AND、   
[2,4コ 、  203][AND、   [0,4
]  、  204コ[AND、  [2,5] 、 
205][AND、   [0,5]  、  206
コ[OR,[203,204] 、 207][OR,
[205,206] 、 208][OR,[200,
201,202]  、  209コ[OR,[200
,201,202]  、  210コ[AND、  
[207,209] 、 211][AND、  [2
08,210] 、 212]この接続情報に対応すや
論理図を第13図に示す、好ましくは第1図に図示して
いないデイスプレィ、プリンタ等の出方装置にて、出方
される・〔発明の効果〕 本発明によれば、選択論理構造の設計仕様、レジスタ転
送記述の仕様がら直接論理回路を生成することが可能と
なり、論理品質の向上と、処理速度の向上が図られる。
さらに、真理値表による仕様記述に比較して記述量が削
減されるため、記憶領域の削減も図られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は第1図の
処理の流れを示す図、第3図及び第4図は本発明の一実
施例における設計仕様を示す図、第5図は本発明の一実
施例におけるデータ構造を示す図、第6図、第8図、第
10図、及び第12図は本発明の一実施例における詳細
な処理の流れを示す図、第7図、第9図、第11図は本
発明の一実施例におけるデータを示す図、第13図は本
発明の一実施例における出力を示す図である。 1・・・入力ファイル、2・・・入力信号選択論理生成
部、3・・・出力先選択論理生成部、4・・・論理縮小
部、5・・・結線論理生成部、6・・・作業記憶部。 # 1 口 第 2 図 第3 口 慕 4 図 囚    口 $7図 sov、rcefcOノー−→   2      、
e)    A    000 ei    E    IOσ 5ourcercリ−一→ 2 C’    、4    ooH CEIσ1 $OμrcgP(2ンー→  2 DA    θ10 0    E    II(7 sourcer(0) −−→ 2 σ  A   200 び  E  ル111 SourceF(1) −一−>   2CA   2
01 CE   nItll SOKrteIF(2) −−−>   29   A
   240 9   E   nun Cb) s+訛CP(の−m−〉3 A   β  002 A   Cngll A   D   020 s:ncpω−一−>3 E   B   102 f−Cn&()l E   9   +2(7 茶101!] 昇11  口 (71)   CAtJO,[0,23,200]r5
e1ect、21)0.B10.4tJQ[1,21,
2o11  rsglrct、#I、(:]CANQ 
[0,3]、 2(121[5elect、 2t32
. D]<b)   CANO,C2,4]、203J
  C5tlect、Zn2.A3[ANQ [σ、 
4] −2Q43  [szl ect、 2σ4.A
J[A)C1,[Z 5] 、 Z(75]  C5e
Itct、 205.E]CHD、Eo、5E、 2a
b3   C5ettct、za6.eコ第120 第13  口 Lrvt、J

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力レジスタ群に格納された入力信号群の中の信号
    を、特定の語長の符号の値によつて選択する論理回路を
    生成する演算部を含む論理回路生成装置において、設計
    仕様記述として、上記符号の値と、出力信号名と入力信
    号名とを組にしたものを必要な個数列挙させ、それを元
    に、入力信号を選択する論理を上記設計仕様記述中で、
    同一入力信号名が出現する符号群にグループ化し、グル
    ープ内の各符号間のハミング距離が1であるもの同志に
    ついては該当する符号のbitを無効にした符号に更新
    し、各符号が入力された場合にのみ出力が1になるAN
    Dゲートを符号毎に生成し、該ANDゲートの各入力に
    各入力信号を加え、その出力信号群のORを取るORゲ
    ートを各グループ毎に生成することを特徴とする符号解
    読型論理生成装置。 2、入力選択論理と出力先選択論理とを請求項1の装置
    各々生成し、それ等を接続することによつてレジスタ転
    送論理を生成する演算部を有する符号解読型選択論理生
    成装置。 3、請求項1または請求項2において、論理積回路およ
    び論理和回路の入力信号の数が特定の値を越えた場合に
    該論理積回路、論理和回路を分割して該入力信号線数の
    制約を満たすように変更を行う演算部を含むことを特徴
    とする符号解読型選択論理生成装置。 4、設計仕様としてあるレジスタ転送が実行されるため
    の条件符号と、その時に実行されるレジスタ転送の記述
    を入力する入力部と、 上記レジスタ転送レベルの仕様記述を解析し、入力信号
    を選択する論理についての仕様と、入力信号を選択する
    論理についての仕様に変換する変換部と、 入力信号を選択する論理の出力と、出力先を選択する論
    理とを、上記レジスタ転送記述に基づいて結線する結線
    部とを有することを特徴とする符号解読型選択論理生成
    装置。 5、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4にお
    いて、入力信号選択論理、出力信号選択論理、内部生成
    論理毎に論理段数値を分割して記憶管理を行ない、全体
    回路の、論理段数を該論理段数値の総和として算出する
    演算部を含むことを特徴とする符号解読型選択論理生成
    装置。
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