JPH01279371A - Designing device for logic circuit of lsi - Google Patents

Designing device for logic circuit of lsi

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JPH01279371A
JPH01279371A JP63108188A JP10818888A JPH01279371A JP H01279371 A JPH01279371 A JP H01279371A JP 63108188 A JP63108188 A JP 63108188A JP 10818888 A JP10818888 A JP 10818888A JP H01279371 A JPH01279371 A JP H01279371A
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JP
Japan
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logic
lsi
logical
logic circuit
formula
Prior art date
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Pending
Application number
JP63108188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitomi Satou
佐藤 妃登美
Yoshihiro Yasue
泰江 良弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63108188A priority Critical patent/JPH01279371A/en
Publication of JPH01279371A publication Critical patent/JPH01279371A/en
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize the external control of the area and the working speed of a produced logic circuit by searching a common formula of a multi-stepped logical formula and replacing said common formula with an intermediate variable to control the number of multiple steps. CONSTITUTION:At least one or more of a truth value table, a logical formula and the state transition description are supplied as the design input data on the logical function of an LSI. Thus a logical multi-step forming means 1 turns the logic of an AND-OR, etc., into a multi-step form and factorizes the logical formula that undergone the logical compression and includes no redundant member any more to search a common formula. This formula is replaced with an intermediate variable. The depth of the stage number can be easily operated from outside in an automatic draw-out state. Thus the external control is attained to the area and the working speed of a produced logic circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 本発明の一実施例     (第1〜5図)発明の効果 〔概要〕 LSIの論理回路設計装置に関し、 生成する論理回路の面積と動作速度を外部から調整可能
で、要求仕様を満足することのできるLSlの論理回路
設計装置を提供することを目的とし、 LSIの論理機能に関する設計入力データとして真理値
表、論理式、状態遷移記述のうち少なくとも1つ以上の
ものを人力すると、論理を圧縮し、入力データに沿った
ネットリストを出力するLSIの論理回路設計装置にお
いて、前記LSIの論理を多段化する論理多段化手段を
設け、該論理多段化手段は、AND−OR等の論理を多
段化し、該多段化した後の論理式が小さくなるような共
通の弐を探知し、それを中間変数として置き換える処理
を行い、該処理を行う際に多段化の段数を調整すること
により、生成する論理回路の面積と動作速度を外部から
調整可能なように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Table of Contents] Overview Industrial Field of Application Conventional Technology Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems Action Embodiment An Embodiment of the Present Invention (Figures 1 to 5) Invention Effects [Summary] Regarding LSI logic circuit design equipment, the purpose is to provide an LSI logic circuit design equipment that can adjust the area and operating speed of the generated logic circuit from the outside and can satisfy required specifications. , When at least one or more of truth tables, logical formulas, and state transition descriptions are manually entered as design input data for LSI logic functions, the LSI logic compresses the logic and outputs a netlist in line with the input data. The circuit design device is provided with a logic multi-stage means for multi-stageing the logic of the LSI, and the logic multi-stage means multi-stages logic such as AND-OR so that the logical formula after the multi-stage becomes small. By detecting the common 2 and replacing it as an intermediate variable, and adjusting the number of stages during this process, the area and operating speed of the generated logic circuit can be adjusted externally. Configure.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、LSIの論理回路設計装置に係り、詳しくは
、CMOSゲートアレイ、スタンダードセルアレイ等を
自動的に論理設計する装置に関する。
The present invention relates to an LSI logic circuit design device, and more particularly to a device for automatically designing logic circuits such as CMOS gate arrays and standard cell arrays.

近時、A S I C(Application 5p
ecific LSI :特定用途向けIC)が注目を
浴びているが、ASIC設計工程の中で、自動化がすで
に進んでいるのは、レイアウト設計までである。レイア
ウト設計より上流の論理回路設計は、その多くが人手に
頼っているのが現状である。ASICが大規模になるに
つれて、論理回路設計の自動化の要求は高まる一方であ
る。これに応えるように、多くの論理合成システムの開
発が学会などで報告されている。特に、ルール・ベース
のエキスパート・システムという手法の出現によって、
論理回路合成システムの発表は一気に増えた。しかし、
PLALか設計できない、人手設計したものに比べかな
り回路が太き(なってしまうなどの理由で、実用レベル
のチップ全体の論理回路を自動合成するようなシステム
は見当たらない。
Recently, ASIC (Application 5p
Ecific LSI (application-specific IC) is attracting attention, but within the ASIC design process, automation is already progressing up to the layout design. At present, much of the logic circuit design upstream from layout design relies on human labor. As ASICs become larger in scale, the demand for automation of logic circuit design continues to increase. In response to this, the development of many logic synthesis systems has been reported at academic conferences. In particular, with the advent of rule-based expert system techniques,
The number of presentations on logic circuit synthesis systems increased rapidly. but,
There are no practical systems that can automatically synthesize the logic circuits of an entire chip for reasons such as the inability to design PLAL and the circuits being considerably thicker than those designed by hand.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

LSIの論理回路を自動設計するシステムは、一般にシ
リコンコンパイラと呼ばれている。但し、シリコンコン
パイラの定義は必ずしも一定ではなく、要求仕様を動作
記述言語で入力すればネットリスト(論理回路)が自動
生成される設計ツールの総称として用いられる。
A system that automatically designs LSI logic circuits is generally called a silicon compiler. However, the definition of silicon compiler is not necessarily fixed, and is used as a general term for design tools that automatically generate a netlist (logic circuit) by inputting required specifications in a behavioral description language.

従来のこの種のシリコンコンパイラを適用したLSIの
論理回路設計装置では、入力した記述データから1つの
回路を自動的に作成している。
A conventional LSI logic circuit design device using this type of silicon compiler automatically creates one circuit from input descriptive data.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、このような従来のLSIの論理回路設計
装置にあっては、入力した記述データから1つの回路を
自動生成できるものの、自動生成した回路の面積や動作
速度を調整することができず、言い換えれば、論理回路
を自動生成すると、同じ入力データ(記述データ)に対
して同じ論理回路(面積と動作速度の面で)しか得られ
ず、したがって、回路の設計者が要求する性能を満足し
ているとは言えず、実用に供し難いという問題点があっ
た。
However, although such conventional LSI logic circuit design devices can automatically generate one circuit from input descriptive data, they cannot adjust the area or operating speed of the automatically generated circuit. For example, if a logic circuit is automatically generated, only the same logic circuit (in terms of area and operating speed) will be obtained for the same input data (description data), and therefore will not meet the performance requirements of the circuit designer. However, there was a problem in that it was difficult to put it into practical use.

一方、いわゆるエキスパートシステム手法を使って回路
の面積や動作速度を調整するシステムもあるが、極めて
微少な調整しかできなかった。
On the other hand, there are systems that use so-called expert system techniques to adjust circuit area and operating speed, but these can only make very small adjustments.

そこで本発明は、生成する論理回路の面積と動作速度を
外部から調整可能で、要求仕様を満足することのできる
LSIの論理回路設計装置を提供することを目的として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an LSI logic circuit design apparatus that can externally adjust the area and operating speed of the logic circuit to be generated and that can satisfy required specifications.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明によるLSIの論理回路設計装置は上記目的達成
のため、LSIの論理機能に関する設計入力データとし
て真理値表、論理式、状態遷移記述のうち少なくとも1
つ以上のものを入力すると、論理を圧縮し、入力データ
に沿ったネットリストを出力するLSIの論理回路設計
装置において、前記LSIの論理を多段化する論理多段
化手段を設け、該論理多段化手段は、AND−OR等の
論理を多段化し、該多段化した後の論理式が小さ(なる
ような共通の式を探知し、それを中間変数として置き換
える処理を行い、該処理を行う際に多段化の段数を調整
することにより、生成する論理回路の面積と動作速度を
外部から調整可能なように構成している。
In order to achieve the above object, the LSI logic circuit design device according to the present invention uses at least one of a truth table, a logical formula, and a state transition description as design input data regarding the logic function of an LSI.
In an LSI logic circuit design device that compresses the logic and outputs a netlist in accordance with the input data when more than one logic is input, a logic multi-stage means for multi-stageing the logic of the LSI is provided, and the logic is multi-staged. The means is to multistage logic such as AND-OR, detect a common formula such that the logical formula after the multistage is small, and replace it as an intermediate variable. By adjusting the number of stages, the area and operating speed of the generated logic circuit can be adjusted externally.

〔作用〕[Effect]

本発明では、LSIの論理を多段化する論理多段化手段
が設けられ、該論理多段化手段によりAND−OR等の
論理が多段化され、該多段化した後の論理式が小さくな
るような共通の式が探知され、それを中間変数として置
き換える処理が行われる。
In the present invention, a logic multi-stage means for multi-stageing the logic of an LSI is provided, and the logic multi-stage means multi-stages the logic such as AND-OR, and a common logic formula that becomes smaller after the multi-stage logic is provided. The expression is detected and a process is performed to replace it as an intermediate variable.

このとき、該処理を行う際に多段化の段数を調整するこ
とにより、生成する論理回路の面積と動作速度が外部か
ら適切に調整される。
At this time, by adjusting the number of multistage stages when performing the processing, the area and operating speed of the generated logic circuit can be appropriately adjusted from the outside.

したがって、設計者の要求性能を満足する論理回路が自
動的に生成され、充分に実用に供し得る。
Therefore, a logic circuit that satisfies the performance required by the designer is automatically generated and can be put to practical use.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第1〜5図は本発明に係るLSIの論理回路設計装置の
一実施例を示す図である。第1図は本装置のハード的全
体構成を示す図であり、この図において、1はLSI設
計用のワークステーションである。ワークステーション
1としては高度なマン−マシン・インターフェース機能
を備えた高性能パーソナルコンピュータが用いられる。
1 to 5 are diagrams showing an embodiment of an LSI logic circuit design apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the overall hardware configuration of this apparatus, and in this figure, 1 is a workstation for LSI design. The workstation 1 is a high-performance personal computer equipped with advanced man-machine interface functionality.

ワークステーション1には設計者2が相対しており、設
計者2がワークステーション1のブラウン管に向かって
マウス操作なりで階層的に機能設計や論理設計が自動的
に行えるようになっている。ワークステーション1は論
理多段化手段としての機能を有し、該手段に対応するプ
ログラムのステップは後述する。
A designer 2 is opposite the workstation 1, and the designer 2 can automatically perform functional and logical designs in a hierarchical manner by operating a mouse while facing the cathode ray tube of the workstation 1. The workstation 1 has a function as a logical multistage means, and the steps of the program corresponding to this means will be described later.

このようなワークステーション1と設計者2との対話形
式による処理は、いわゆるLSI設計の上流(前)工程
であり、多品種少量生産の論理LSIを設計するのに、
従来最も人手を要していた部分である。一方、この後の
下流工程は、例えばローカルエリアネットワーク(LA
N)3を介してつながっている大型コンピュータ4や専
用マシン5に任せる構成となっている。大型コンピュー
タ4はデータベース6に接続され、データベース6には
設計に必要な各種の大量のデータが格納されている。
This type of interactive processing between the workstation 1 and the designer 2 is the so-called upstream (previous) process of LSI design, and when designing a logic LSI for high-mix, low-volume production,
This is the part that traditionally required the most manpower. On the other hand, subsequent downstream processes include, for example, local area network (LA)
The configuration is such that the processing is left to a large-scale computer 4 and a dedicated machine 5 that are connected via N) 3. The large computer 4 is connected to a database 6, and the database 6 stores a large amount of various data necessary for design.

以上の構成において、ワークステーション1による論理
設計の処理プログラムは第2図のように示され、Pn 
(n=1.2.3・・・・・・)はプログラムの各ステ
ップを示す。
In the above configuration, the logical design processing program by the workstation 1 is shown as shown in FIG.
(n=1.2.3...) indicates each step of the program.

このプログラムは、本装置をASICの制御回路の論理
回路設計を自動化するシステムに適用したものである。
This program is an application of this device to a system that automates the logic circuit design of an ASIC control circuit.

すなわち、欲しい回路の論理機能を論理式、真理値表、
状態遷移記述で入力すれば、その機能を実現する2種類
の設計(回路)データを出力し、1つはPLAのプログ
ラム・パターンであり、他の1つは、小容量ゲート規模
の回路(セル)を組み合わせてその機能を実現するため
のデータ、すなわち、そのようなセルを構成要素とする
ネットリストである。この場合、ゲートアレイ用のセル
・ライブラリからセルを選択すれば、ゲートアレイ用の
回路を実現できるし、スタンダード・セル用のライブラ
リから選べば、スタンダード・セル用の回路を得られる
ものである。
In other words, the logical function of the desired circuit can be expressed as a logical formula, truth table,
If you enter a state transition description, it will output two types of design (circuit) data that realize the function, one is a PLA program pattern, and the other is a small gate scale circuit (cell). ) to realize the function by combining them, that is, a netlist whose constituent elements are such cells. In this case, by selecting cells from the gate array cell library, a gate array circuit can be realized, and by selecting from the standard cell library, a standard cell circuit can be obtained.

まず、Plで設計仕様を入力する。具体的には論理機能
記述に対応する論理式、真理値表、状態遷移記述を入力
する。これらは固有の名称で定義される。ここで、各種
デコーダ回路などの組み合わせ回路は論理式や真理値表
が便利であり、シーケンス・コントローラなどの順序回
路は状態遷移記述が便利である。なお、プログラムの中
では、例えばlF″や”WAIT″、”CASE”など
を使うと、簡単に遷移の分岐を記述できる。また、状態
遷移記述の場合には、この他に状態を表すフリップフロ
ップの種類(DとかJKとかTとか)を指定する。
First, design specifications are input using Pl. Specifically, the logical formula, truth table, and state transition description corresponding to the logical function description are input. These are defined with unique names. Here, logical formulas and truth tables are convenient for combinational circuits such as various decoder circuits, and state transition descriptions are convenient for sequential circuits such as sequence controllers. In addition, in a program, you can easily describe transition branches by using, for example, IF'', ``WAIT'', ``CASE'', etc. In addition, in the case of state transition description, you can also use flip-flops to represent the state. Specify the type (D, JK, T, etc.).

次いで、P2でエディタ(編集)を行い、P3で論理機
能記述(入力データ)の翻訳を行う。これは、入力デー
タをオブジェクトプログラムに変換する作業である。P
4では固有の名称で定義された入力データのうち、特に
状態遷移記述についてフリップフロップの状態を記憶す
る2値符号の割り当て(状態割り当て)を行い、その後
P5に進む。一方、状態遷移記述以外のものについては
P4をジャンプしてP5に進む。P5では論理圧縮を行
う。これは、論理関数レベルの設計仕様のうち、特に冗
長な部分を取り除く処理であり、論理を最適化するもの
である。
Next, an editor (editing) is performed at P2, and the logical function description (input data) is translated at P3. This is the work of converting input data into an object program. P
In step 4, among the input data defined by unique names, a binary code for storing the state of the flip-flop is assigned (state assignment), especially for the state transition description, and the process then proceeds to P5. On the other hand, for items other than state transition descriptions, jump P4 and proceed to P5. In P5, logical compression is performed. This is a process of removing particularly redundant parts from the design specifications at the logical function level, and optimizes the logic.

具体的に述べると、次のようになる。本システムでは入
力データを受は取ると、論理機能をAND−ORの2段
論理に変換する。この時点ではANDゲート、ORゲー
トともファンインやファンアウト数に制限はなく、また
入力が状態遷移記述の場合には、この他に状態割り当て
処理を行い、状態を表ず2値符号を決める。この処理力
l冬ねると、機能記述データはAND−ORの2段論理
回路+フリップフロップになる。次いで、上記ステップ
P5に移り、AND−ORの2段回路部分に論理最小化
アルゴリズムを施し、論理ゲート数(正確にはANDゲ
ート数)を減らす。言い換えれば、AND−ORの積和
形式になっているものについて、積項数を削減する。
Specifically, it is as follows. When this system receives input data, it converts the logic function into a two-stage AND-OR logic. At this point, there is no limit to the number of fan-ins and fan-outs for the AND gate and the OR gate, and if the input is a state transition description, state assignment processing is also performed to determine a binary code without representing the state. When this processing power is exhausted, the functional description data becomes an AND-OR two-stage logic circuit + flip-flop. Next, the process moves to step P5, where a logic minimization algorithm is applied to the AND-OR two-stage circuit portion to reduce the number of logic gates (more precisely, the number of AND gates). In other words, the number of product terms is reduced in the AND-OR product-sum format.

P5の処理が終わると、PLAかあるいはそれ以外の論
理回路かによって分岐し、PLAのときはP6でファイ
ル変換を行う。これは、従来のCADシステムにつなぐ
ための前処理としてのインターフェース処理である。次
いで、P7でPLAのプログラムデータに変換して出力
し、P8で従来のCADシステムにつなぐ。これにより
、PLAのプログラムパターンはモジュールジェネレー
タを通してから従来のCADシステムに入力されること
となり、論理機能記述がマスクパターンまで自動変換さ
れる。
When the processing at P5 is completed, the process branches depending on whether it is PLA or another logic circuit, and if it is PLA, file conversion is performed at P6. This is interface processing as pre-processing for connecting to a conventional CAD system. Next, in P7, it is converted into PLA program data and output, and in P8 it is connected to a conventional CAD system. As a result, the PLA program pattern is passed through the module generator and then input into the conventional CAD system, and the logical function description is automatically converted to the mask pattern.

一方、PLA以外の論理回路のときはP、からP、〜P
 11の処理に分岐する。P、 、P、。のステップが
本実施例の特徴となる部分であり、この部分は論理多段
化手段を実現するステップに相当し、従来と異なるとこ
ろである。
On the other hand, for logic circuits other than PLA, P, to P, ~P
The process branches to step 11. P, ,P,. This step is a feature of this embodiment. This step corresponds to the step of realizing the logic multi-stage means, and is different from the conventional method.

まず、P、では論理の多段化を行う。これは、多段化の
論理式が最も小さくなるような共通の弐を探し出してそ
れを中間変数に置き換える処理であり、このとき中間変
数に置き換えるときの段数の深さが設計者2によりワー
クステーション1を操作して外部から調整可能で、これ
は回路面積や遅延時間を容易に調整できることを意味し
ている。
First, in P, the logic is multi-staged. This is a process of finding the common second that makes the multi-stage logical formula the smallest and replacing it with an intermediate variable.At this time, the depth of the number of stages when replacing the intermediate variable is determined by the designer This means that the circuit area and delay time can be easily adjusted.

なお、本システムではAND−ORの2段回路という制
限を無くして回路を多段化するようにしているが、これ
は次の理由による。回路を多段にすると、ゲート数を減
らせる場合が多く、加えて複数の論理式(出力)で共通
な部分を中間変数(ゲート)に置き換えれば、全体とし
て論理回路を小さくできるからである。また、ゲート数
が削減するほかに、多段化すると、ゲートのファンイン
数やファンアウト数が平均化するという利点がある。
Note that in this system, the limitation of the two-stage AND-OR circuit is eliminated and the circuit is multi-staged for the following reason. This is because by making a circuit multi-stage, the number of gates can be reduced in many cases, and in addition, by replacing common parts of multiple logical expressions (outputs) with intermediate variables (gates), the overall logic circuit can be made smaller. In addition to reducing the number of gates, increasing the number of stages has the advantage of equalizing the fan-in and fan-out numbers of the gates.

ここで、論理多段化処理につき、具体例を挙げて説明す
る。いま、論理機能を表すものとして次の弐が与えられ
たとする。
Here, the logic multi-stage processing will be explained using a specific example. Suppose that the following 2 is given as a representation of a logical function.

X=b−d−工+b−d−f 上記の3つの式は論理圧縮処理されており、冗長項はな
い。したがって、これ以上積項の数は削減できない。し
かし、各式を適当に因数分解すると、共通な弐が現れる
。それらを共通することで、元の式より小さな形式で表
現することができる。
X=b-d-work+b-d-f The above three equations have been subjected to logic compression processing and have no redundant terms. Therefore, the number of product terms cannot be reduced any further. However, if we properly factorize each equation, a common 2 will appear. By sharing them, it is possible to express them in a smaller format than the original expression.

論理多段化は、多段化の論理式が最も小さくなるような
共通の式を探し出して、それを中間変数に置き換えてい
くことであり、かかる処理は次のようにして行われる。
Logical multi-stage processing involves finding a common formula that minimizes the multi-stage logical formula and replacing it with an intermediate variable. Such processing is performed as follows.

まず、くくり出す式の検出を行う。すなわち、上式中に
おいて、部分積上をくくり出すと、次のような式となり
、(b−7十b −d)を中間変数に置き換えられる。
First, the expression to be extracted is detected. That is, in the above equation, when the partial product is extracted, the following equation is obtained, and (b-7+b-d) can be replaced with an intermediate variable.

X=f・ (b−d+b−d) Y=b−f+d 、f Z=b−f+d−f+f・ (b −d十b −d)同
様に、Tでくくり出すと、次式のようになる。
X=f・ (b-d+b-d) Y=b-f+d, f Z=b-f+d-f+f・ (b-d+b-d)Similarly, if we divide by T, we get the following equation .

X=f  (b・d+b−d) Y−1(b+d) Z=f  (b+d)+f  (b−d+b・d)さら
に、これらの弐をそれぞれ中間変数tI+(2で置き換
えると、次のようになる。
X=f (b・d+b−d) Y−1(b+d) Z=f (b+d)+f (b−d+b・d)Furthermore, if these two are each replaced by the intermediate variable tI+(2), we get the following Become.

t、、  =b−d+b−d L2−下+T X=f  −t+ Y=f−tz z=r  −t2 +r  ・ 1゜ このように、自動でくくり出す場合の段数の深さは外部
から容易に艮作できる。深さという表現を用いたが、こ
れは、例えば深さが深いとゲート数が減る傾向にあって
面積は減少するということである。しかし、遅延時間は
大きくなる。したがって、上記深さを調整可能であるか
ら、回路の面積や速度のトレードオフを人間が自ら設計
する場合ど全く同様にシステム内で自由に行うことがで
きる。
t,, =b-d+b-d L2-bottom+T You can create an impersonation. Although the expression "depth" is used, this means that, for example, as the depth increases, the number of gates tends to decrease and the area decreases. However, the delay time increases. Therefore, since the depth can be adjusted, trade-offs between circuit area and speed can be freely made within the system in the same way as when humans design circuits by themselves.

言い換えれば、設計しようとする回路の最大遅延時間を
設定すれば、同じ論理機能を速度と回路規模が異なる複
数の回路(ネットリスト)として実現できるということ
であり、これにより従来の課題を解決して回路の設計者
2が要求する性能を満足するLSIの設計を行うことが
できる。
In other words, by setting the maximum delay time for the circuit you are designing, you can realize the same logic function as multiple circuits (netlists) with different speeds and circuit sizes, which solves the conventional problem. Thus, it is possible to design an LSI that satisfies the performance required by the circuit designer 2.

以上のP、のステップはあくまでも論理式の次元での処
理であり、次いでP2Oで具体的な論理素子を有するセ
ルの割り当てを行う。セルの割り当ては、セルへの変換
を行うことであり、これは詳細には4段階の処理からな
る。まず、ファンイン数を調整しながら、論理ゲートに
セルを置き換える。なるべく、チップ面積が小さいセル
を使うようにする。例えば、CMO3ではなるべく、2
段分の論理を実行する複合ゲートに変換し、NORゲー
トよりNANDゲートを使うようにする(正論理の場合
)などである。次いで、連続したインバータの除去など
、冗長な部分を削除する。3番目の処理は遅延時間の調
整である。冗長部分の除去が終わった後で、回路に含ま
れるバスの遅延時間を、仮配線長をもとに計算する。最
初に指定した遅延時間を超える遅延をもつバスがあると
、同じ機能でも遅延時間の小さいセルに置き換える、あ
るいは、段数を削減する2つの処理を施して指定した範
囲内に収めるという処理を行う。最後の処理はファンア
ウト数の調整である。セルのファンアウト数が足りない
ときは、もっとファンアウト数の大きいセルに置き換え
る。こうしたセルが無いときは出力を分割する。また、
3番目の処理でクリティカル・バスに載ったゲートのフ
ァンアウト数が足りないときは、出力を分割する。ファ
ンアラl−I&の大きいセルは速度が遅いためである。
The above step P is only a process in the logical formula dimension, and then in P2O, cells having specific logic elements are allocated. Cell allocation involves conversion into cells, which consists of a four-step process in detail. First, replace cells with logic gates while adjusting the fan-in number. Try to use cells with a small chip area as much as possible. For example, in CMO3, if possible, 2
For example, it is converted into a composite gate that executes the logic for stages, and NAND gates are used rather than NOR gates (in the case of positive logic). Redundant parts are then removed, such as removing consecutive inverters. The third process is delay time adjustment. After removing redundant parts, the delay time of the bus included in the circuit is calculated based on the temporary wiring length. If there is a bus with a delay that exceeds the initially specified delay time, two processes are performed: either replacing it with a cell with the same function but with a smaller delay time, or reducing the number of stages to keep it within the specified range. The final process is adjusting the fanout number. If the fanout number of a cell is insufficient, replace it with a cell with a larger fanout number. If there are no such cells, divide the output. Also,
In the third process, if the fanout number of gates on the critical bus is insufficient, the output is divided. This is because a cell with a large fan error l-I& has a low speed.

2番目〜4番目の処理は、指定した遅延時間が得られる
まで繰り返す。このようにして、設計仕様にマツチした
遅延時間を有するLSIについてのセルの割り当てが行
われる。
The second to fourth processes are repeated until the specified delay time is obtained. In this way, cells are allocated to LSIs having delay times that match the design specifications.

次いで、Pl+ではネットリストを出力し、P8で従来
のCADシステムにつなげる。
Next, Pl+ outputs the netlist, and P8 connects it to the conventional CAD system.

次に、本実施例における効果をグラフを参照して説明す
る。
Next, the effects of this embodiment will be explained with reference to graphs.

第3図(a)はスタンダードセルにおける面積と速度の
関係を示すもので、この範囲内では本システムにおいて
セル割り当て時に調整できる。同様に第3図(b)はチ
ャネルレス・ゲートアレイの場合の関係を示すものであ
る。これは、多段化で調整可能であり、例えば、4ビツ
ト加算器の場合、8段から4段にすると、ゲート数は約
1.5倍に多くなり、その反面遅延時間は約1.5倍小
さく(速く)なる。
FIG. 3(a) shows the relationship between area and speed in standard cells, which can be adjusted within this range when allocating cells in this system. Similarly, FIG. 3(b) shows the relationship in the case of a channelless gate array. This can be adjusted by increasing the number of stages. For example, in the case of a 4-bit adder, increasing the number of stages from 8 to 4 increases the number of gates by about 1.5 times, but on the other hand, the delay time increases by about 1.5 times. Become smaller (faster).

また、第4.5図も同様に面積と速度の関係を示すもの
で、第4図は特にハードディスク制御回路を設計した場
合の例であり、同図(a)はスタンダードセルの場合、
同図(b)はゲートアレイの場合である。図中、O印は
多段化処理で多段化できるまで(可能な限り)多段化し
たもの、Δ印は3段に指定して多段化したものである。
In addition, Figure 4.5 similarly shows the relationship between area and speed. Figure 4 is an example of a case where a hard disk control circuit is designed in particular, and Figure 4.5 (a) shows a case where a standard cell is used.
The figure (b) shows the case of a gate array. In the figure, the O mark indicates that the stage has been multi-staged (as much as possible), and the Δ mark indicates that the stage has been multi-staged by specifying 3 stages.

第5図は16ビツトカウンクをスタンダードセルで構成
した場合のグラフである。
FIG. 5 is a graph when a 16-bit count is constructed from standard cells.

〔効果〕〔effect〕

本発明によれば、生成する論理回路の面積と動作速度を
外部から調整可能としているので、設計者の要求性能を
満足するLSIの論理回路を自動的に生成し、しかも実
用に供し得るLSIの論理回路設計装置を得ることがで
きる。
According to the present invention, since the area and operating speed of the generated logic circuit can be adjusted from the outside, it is possible to automatically generate an LSI logic circuit that satisfies the performance required by the designer, and also to create an LSI that can be put to practical use. A logic circuit design device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1〜5図は本発明に係るLSIの論理回路設計装置の
一実施例を示す図であり、 第1図はそのハード的構成を示す図、 第2図はその論理設計プログラムを示すフローチャート
、 第3〜5図はその効果を説明するためのグラフである。 1・・・・・・ワークステーション(論理多段化手段)
、2・・・・・・設計者、 3・・・・・・ローカルエリアネットワーク、4・・・
・・・大型コンピュータ、 5・・・・・・専用マシン、 6・・・・・・データベース。 2゛淑針 3°ロー力ルエリアネヅトワーグ ー裏宏表4列のハード17′7項咋焉図第1図 一實XL汐りのS酌里設Sドブ日り)A1示すフローチ
ャート第2図 一貨方臣伊」の交切秩1畜式田十ずみグシフ第5図
1 to 5 are diagrams showing an embodiment of an LSI logic circuit design apparatus according to the present invention, FIG. 1 is a diagram showing its hardware configuration, FIG. 2 is a flowchart showing its logic design program, 3 to 5 are graphs for explaining the effect. 1... Workstation (logical multi-stage means)
, 2...Designer, 3...Local area network, 4...
... large computer, 5 ... dedicated machine, 6 ... database. 2゛ Hand 3° Low Force Ruelia Nezutowagu Ura Hiroshi Table 4 Rows Hard 17'7 Item Figure 1 Figure 1 One Piece Figure 2: 1 currency, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 5,

Claims (1)

【特許請求の範囲】  LSIの論理機能に関する設計入力データとして真理
値表、論理式、状態遷移記述のうち少なくとも1つ以上
のものを入力すると、 論理を圧縮し、 入力データに沿ったネットリストを出力するLSIの論
理回路設計装置において、 前記LSIの論理を多段化する論理多段化手段を設け、 該論理多段化手段は、AND−OR等の論理を多段化し
、該多段化した後の論理式が小さくなるような共通の式
を探知し、それを中間変数として置き換える処理を行い
、 該処理を行う際に多段化の段数を調整することにより、
生成する論理回路の面積と動作速度を外部から調整可能
なように構成したことを特徴とするLSIの論理回路設
計装置。
[Claims] When at least one of a truth table, a logical formula, and a state transition description is input as design input data regarding the logic function of an LSI, the logic is compressed and a netlist is created in accordance with the input data. A logic circuit design device for an LSI that outputs a logic multi-stage means for multi-stage logic of the LSI, the logic multi-stage means multi-stage logic such as AND-OR, and a logical formula after the multi-stage logic. By detecting a common expression that makes
An LSI logic circuit design device characterized in that the area and operating speed of the logic circuit to be generated can be adjusted from the outside.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0434660A (en) * 1990-05-31 1992-02-05 Fujitsu Ltd Method for synthesizing multistage logical circuit

Non-Patent Citations (1)

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Title
IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTER-AIDED DESIGN,MIS,A MULTIPLE-LEVEL LOGIC OPTIMIZATION SYSTEM=1987 *

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