JPH0383169A - 論理シミュレータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は入力モード及び出力モードを有する双方向佳
入出力端子を備えた集積回路のシミュレーションを行う
論理シミュレータに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の論理シミュレータを示すブロック図であ
る。同図に示すように、シミュレーション実行制御手段
１は人カバターン２及び回路図面データ３を取込み、こ
れらのデータ２，３に基づき内部信号ＳＩＭ（シミュレ
ーション）結果４゜出力信号ＳＩＭ結果５を出力してい
る。また、比較手段６は出力信号ＳＩＭ結果５と、期特
出カバターン７との比較を行い、出力信号ＳＩＭ結果５
の検証を行っている。

第５図は、論理シュミレーションの対象となる、入力モ
ード及び出力モードを有する双方向性入出力端子を含む
集積回路の一例を示す回路構成図である。同図に示すよ
うに、内部回路１１の出力信号ＤＯが出力バッファ１２
の入力となり、この出力バッファ１２の出力は双方向性
入出力端子（以下、単に「入出力端子」という。）２０
に接続されており、ＯＲゲート１３の出力ＣＮＴにより
その動作が制御されている。このＯＲゲート１３は内部
回路１１の２つの出力を入力信号としている。

また、入出力端子２０は入力バッファ１４の入力にも接
続されており、この入力バッファ１４の出力が内部回路
１１の入力信号ＤＩとなる。

このような構成の集積回路の入出力端子２０は、出力モ
ードと入力モードとから成る２つのモードを有している
。出力モードは、ＯＲゲート１３の出力である入出力切
換信号ＣＮＴにより、出力バッファ１２を活性状態にし
、出力信号Ｄｏがそのまま入出力端子２０に、ひいては
入力バッファ１４を介して入力信号ＤＩに現れるように
設定した状態である。一方、入力モードは入出力切換信
号ＣＮＴにより出力バッファ１２をハイインピーダンス
状態にし、出力信号Ｄｏの影響が入出力端子２０に全く
現れないように設定し、外部から入出力端子２０に与え
られる信号が入力バッファ１４を介して、入力信号ＤＩ
として確実に内部回路１１に入力されるようにした状態
である。

なお、第５図ではＯＲゲート１３の出力である入出力切
換信号ＣＮＴは内部回路１１より与えられる２つの信号
により決定されるように図示されているが、実際には２
種類以上の内部回路１１の出力により、入出力切換信号
ＣＮＴが決定されることが多い。また、内部回路１１の
各出力はそれぞれ様々な信号経路を伝播するため、入出
力切換信号ＣＮＴの切換タイミングは一定でない。

第６図は、実際の集積回路の動作を検証する際に用いる
テスタ内部の構成を示した回路構成図である。同図に示
すように、第５図で示した集積回路の入出力端子２Ｑは
、入力バッファ２１の入力に接続されると共に、リレー
２２を介してドライバー２３の出力に接続されている。

また、パターンメモリ２４はドライバ２３の入力及び入
力バッファ２１の出力に接続されている。

このような構成のテスタは、リレー２２のオン／オフに
より入力モードと出力モードとが決定される。すなわち
、リレー２２をオンすると、入力モードとなり、ドライ
バ２３の出力が入出力端子２０に入力される。一方、リ
レー２２をオフすると出力モードとなり、ドライバ２３
の出力が入出力端子２０に全く現れなくなり、集積回路
側から入出力端子２０に出力される信号を、確実に入力
バッファ２１の入力に伝達している。また、リレー２２
のオン、オフの切換は、切換の必要のある場合、所定の
時刻に切換わるように設定されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

第７図は、第４図で示した論理シュミレータの論理シミ
ュレーション動作及び第６図で示したテスタによるテス
ト動作を示すタイミング図である。

同図において、ＳＩＭＯが従来のシミュレーション結果
、ｖ２ｏが入出力端子２０の電位状態、ＩＮがテスタよ
り得られるパターン信号である。同図に示すように、同
一周期中における入出力切換信号ＣＮＴのＨ，Ｌにより
切換わる入出力端子２゜の人カモード、出力モードの切
換タイミングと、テスタの入力モード、出力モードの切
換タイミングとは一致していない。これは、前述したよ
うに、テスタの入出力モード（リレー２２がオンで入力
モード、オフで出力モード）の切換は周期中において一
定（第７図では周期Ｔ　　−Ｔ４の開始時刻から時間ｔ
ｒ経過後に切換わっている。）であるが、入出力切換信
号ＣＮＴの切換は、一定でない（第７図では、周期Ｔｌ
−Ｔ４においてそれぞれ切換時刻がＴＣＩ＝　Ｔｅ３と
異なっている）からである。

このように、同一周期中の集積回路の入出力端子の入出
力モードの切換タイミングと、テスタの入出力モードの
切換えタイミングに不一致が生じると、入出力端子２０
の信号レベルは以下に述べる４つの不定状態となる。

■　出力モードで一致していた両者（集積回路。

テスタ）のうち、集積回路の入出力端子が先に入力モー
ドに切換わる（不定状態Ａ）。

■　入力モードで一致していた両者のうち、集積回路の
入出力端子が先に出力モードに切換る（不定状！！！Ｂ
）。

■　出力モードで一致していた両者のうち、テスタが先
に入力モードに切換る（不定状態Ｃ）。

■　入力モードで一致していた両者のうち、テスタが先
に出力モードに切換る（不定状態Ｄ）。

不定状態Ａの場合、集積回路の出力バッファ１２とテス
タ２３のドライバ２３とが共に無効状態であるため、入
出力端子２０の電位Ｖ２ｏは、直前の電位である集積回
路の出力バッファ１２の出力（出力信号Ｄｏ）の信号レ
ベルが維持されていると推測される。また、不定状態Ｂ
、Ｃの場合、出力バッファ１２とドライバ２３とが共に
有効状態であるため、入出力端子２０の電位ｖ２ｏは、
出力バッファ１２の出力とドライバ２３の出力との中間
電位に設定されると推測される。さらに、不定状態りの
場合、出力バッファ１２とドライバ２３とが共に無効状
態であるため、入出力端子２０の電位ｖ２ｏは、直前の
電位であるテスタのドライバ２３の出力の信号レベル（
ＩＮ）が維持されていると推測される。

不定状態Ｂ、Ｃでは、入出力端子２０の電位Ｖ２ｏは、
集積回路の出力バッファ１２の駆動能力とテスタのドラ
イバ２３の駆動能力とにより決定されるため、その値は
Ｈ”、“Ｌ°レベルの識別が不安定なレベルになる。こ
のため、発振状態となり、入出力端子２０に接続されて
いる回路に多大なリーク電流が流れてしまう。また、入
出力端子２０より入力バッファ１４を介して得られる信
号である入力信号ＤＩが内部回路１１のフリップフロッ
プやレジスタ等のクロック信号に使用されている場合は
、これらのデバイスの出力結果が全くシミュレーション
結果と異なるものになってしまう。

また、不定状態Ａ、Ｄにおいても、入出力端子２０にプ
ルアップ／ダウン抵抗等が接続される場合など、入出力
端子２０を介して集積回路、テスタ側に電流リークバス
が存在する場合は、入出力端子２０の電位ｖ２ｏは不安
定なレベルとなり、不定状！！！Ｂ、Ｃで述べたものと
同様な問題が生じることになる。

上記（、たように、テスタによる実際の集積回路の動作
テストにおいては、不定状態Ａ−Ｄが必ず発生する。し
かしながら、従来の論理シミュレータは、テスタ側の入
出力モードの切換タイミングは考慮せず、集積回路の入
出力切換信号ＣＮＴより指定される入出力モードの切換
タイミングのみに基づいて、シミュレーションを実行し
ているため、双方向入出力端子に生じる可能性のある不
定状態を全くシミュレーションできていないという問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、実際にテスタにより集積回路の動作テストを
行う場合と同一のシミュレーション結果を得ることがで
きる論理シミュレータを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる論理シミュレータは、入力モード及び
出力モードを有する双方向入出力端子を備えた集積回路
の動作シミュレーションを行い、前記集積回路の回路デ
ータを付与する回路データ付与手段と、前記集積回路の
各入力端子に１周期毎にテストパターン信号を付与する
入力信号付与手段と、実際のテスト時に前記集積回路の
前記双方向入出力端子に接続され、前記集積回路の動作
テストに用いるテスタの前記１４期中における入出力モ
ードの切換タイミング時刻であるテスタ入出力モード切
換時刻を付与するテスタ切換タイミング付与手段と、前
記回路データと前記テストパターン信号に基づき、前記
１周期毎にシミュレーション結果を生成するシミュレー
ション実行手段と、前記シミュレーション結果から前記
集積回路の前記双方向入出力端子における入出力モード
の切換時を検知して入出力モード切換時検知信号を出力
する集積回路入出力モード切換検知手段とを備え、前記
シミュレーション実行手段は、前記入出力モード切換時
検知信号が入力されると、シミュレーション上における
前記双方向入出力端子の入出力モード切換え時刻を把握
し、同一周期中における前記双方向入出力端子の入出力
モード切換え時刻と前記テスタ入出力モード切換時刻と
の間の時間帯において、前記双方向入出力端子より得ら
れる電位レベルを不定状態に設定している〔作用〕 この発明におけるシミュレーション実行手段は、入出力
モード切換時検知信号が入力されると、同一周期中の双
方向入出力端子の入出カモニド切換え時刻とテスタ入出
力モード切換時刻の間の時間帯において、双方向入出力
端子より得られる電位レベルを、不定状態に設定してい
るため、同一周期中における入出力モード切換え時刻と
テスタ入出力モード切換時刻との時間的ズレを考慮した
シミュレーション結果を得ることができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例である論理シミュレータを
示すブロック図である。同図に示すように、新たに入出
力モード切換判定手段３１が設けられている。入出力モ
ード切換判定手段３１は内部信号５１Ｍ結果４を取込み
、この内部信号５１Ｍ結果４から集積回路の入出力端子
の入出力モードを検知して入出力モード切換判定結果５
３１をシミュレーション実行制御手段３３に出力してい
る。例えば第５図で示した集積回路の論理シミュレーシ
ョンを行うのであれば、内部信号５１Ｍ結果４である入
出力切換信号ＣＮＴのＨ，Ｌレベルにより集積回路の入
出力端子２０の入出力モードを検知できる。

シミュレーション実行制御手段３３は、入カバターン２
と回路図面データ３に加え、上記した入出力モード切換
判定結果３３１とテスタ入出力切換タイミングデータ３
２とに基づき、内部信号５１Ｍ結果４と出力信号５１Ｍ
結果５を出力する。

テスタ入出力切換タイミングデータ３２は、テスタの入
出力モードの切換設定時間が記述されているデータであ
る。具体的には、所定の設定時間がテスタ入出力切換タ
イミングデータ３２として記述されている。一方、入出
力モード切換判定結果５３１により入力モードと出力モ
ードを有する入出力端子の入出力モード切換時刻も把握
できる。

なお、他の構成は従来と同様であるため、説明は省略す
る。

第２図はシミュレーション実行制御手段のシミュレーシ
ョン動作を示すフローチャートである。

以下、同図を参照しつつその動作を説明する。

まず、ステップＳ１で入カバターン２、回路図面データ
３及びテスタ入出力切換タイミングデータ３２を取込む
。次に、ステップＳ２で上記したデータ２．３に基づき
、内部信号５１Ｍ結果４と出力信号５１Ｍ結果を出力す
る。

そして、ステップＳ３で入出力モード切換判定結果Ｓ３
１に信号変化が生じたかをチエツクする。

信号変化が無ければステップＳ２に戻り、入カバターン
２を更新し１、更新した入カバターン２に対する内部信
号５１Ｍ結果４と出力信号５１Ｍ結果を出力する。一方
、信号変化が生じていれば入出力端子の入出力モードが
変化したとみなしステップＳ４に移る。

ステップＳ４では、同一周期中における入出力モード切
換判定結果Ｓ３１に信号変化が生じた時刻ｔｉ　　（つ
まり、シミュレーション上の現在時刻）と、テスタ入出
力切換タイミングデータ３２より得られたテスタ入出力
切換時刻ｔ２とを比較し、入出力端子の人カバターン２
あるいは出力信号Ｓ１Ｍ結果５の修正を行う。

すなわち、ｔ　くｔ２の場合、ｔ１〜ｔ２の期り 間の入出力端子のレベルを、入カバターン２あるいは出
力信号５１Ｍ結果５にかかわらず不定状態に設定する。

一方、ｔ２くｔｌの場合、シミュレーション上において
、時刻ｔ２まで過去に逆のぼり、時刻ｔ　から再びシミ
ュレーションを実行し、ｔ２〜ｔｌの期間の入出力端子
のレベルを、入カバターン２あるいは出力信号５１Ｍ結
果５にかかわらず不定状態に設定する。

このように動作する論理シミュレータによる、第５図で
示した集積回路のシミュレーション結果Ｓ　ＩＭＩは第
３図に示す通りである。同図に示すように、周期Ｔ　　
−Ｔ４において、集積回路の入出力端子２０の入出力モ
ードとテスタの入出力モードが異なる期間、つまり、第
５図で示した集積回路の入力信号ＤＩ（電位Ｖ２ｏ）が
不定状態Ａ〜Ｄとなる期間のシミュレーション結果ＳＩ
ＭＩは不定状態Ｘとなる。したがって、シミュレーショ
ン上の入力信号ＤＩとして、Ｈレベル、Ｌレベル。

不定状態の３つのレベルが内部回路１１に与えられるこ
とになり、実際にテスタにより行う集積回路のテスト条
件に合せた動作シミュレーションを行うことができる。

なお、この実施例では、テスタの入出力モード切換タイ
ミングとして、リレー２２のオン／オフに伴うドライバ
２３の有効無効により実現した例を示したが、これに限
定されない。

また、テスタ入出力切換タイミングデータ３２を各周期
のスタートタイミング、つまり設定値０としても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、シミュレーシ
ョン実行手段により、入出力モード切換時検知信号が入
力されると、同一周期中の双方向入出力端子の入出力モ
ード切換時刻とテスタ入出力モード切換時刻の間の時間
帯において、双方向入出力端子より得られる電位レベル
を、不定状態に設定しているため、同一周期中における
入出力モード切換え時刻とテスタ切換時刻との時間的ズ
レを考慮したシミュレーション結果を得ることができる
。

その結果、入力モード及び出力モードを有する集積回路
の双方向入出力端子の入出力モードとテスタの入出力モ
ードが一致していない期間の入出力端子の電位レベルを
不定状態に設定できるため、実際にテスタにより集積回
路の動作テストを行う場合と同一のシミュレーション結
果を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である論理シミュレータを
示すブロック図、第２図は第１図で示したシミュレーシ
ョン実行制御手段によるシミュレーション動作を示した
フローチャート、第３図は第１図で示した論理シミュレ
ータのシミュレーション結果を示した波形図、第４図は
従来の論理シミュレータを示すブロック図、第５図はシ
ミュレーションされる集積回路の一例を示す回路構成図
、第６図は実際の集積回路のテストを行うテスタの一例
を示す回路構成図、Ｉｎ２図は従来の論理シミュレータ
のシミュレーション結果を示した波形図である。 図において、２は入カバターン、３は回路図面データ、
４は内部信号３１Ｍ結果、５は出力信号５１Ｍ結果、３
１は入出力モード切換判定手段、３２はテスタ入出力切
換タイミングデータ、３３はシミュレーション実行＃制
御手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力モード及び出力モードを有する双方向入出力
   端子を備えた集積回路の動作シミュレーションを行う論
   理シミュレータであって、 前記集積回路の回路データを付与する回路データ付与手
   段と、 前記集積回路の各入力端子に１周期毎にテストパターン
   信号を付与する入力信号付与手段と、実際のテスト時に
   前記集積回路の前記双方向入出力端子に接続され、前記
   集積回路の動作テストに用いるテスタの前記１周期中に
   おける入出力モードの切換タイミング時刻であるテスタ
   入出力モード切換時刻を付与するテスタ切換タイミング
   付与手段と、 前記回路データと前記テストパターン信号に基づき、前
   記１周期毎にシミュレーション結果を生成するシミュレ
   ーション実行手段と、 前記シミュレーション結果から前記集積回路の前記双方
   向入出力端子における入出力モードの切換時を検知して
   入出力モード切換時検知信号を出力する集積回路入出力
   モード切換検知手段とを備え、 前記シミュレーション実行手段は、前記入出力モード切
   換時検知信号が入力されると、シミュレーション上にお
   ける前記双方向入出力端子の入出力モード切換え時刻を
   把握し、同一周期中における前記双方向入出力端子の入
   出力モード切換え時刻と前記テスタ入出力モード切換時
   刻との間の時間帯において、前記双方向入出力端子より
   得られる電位レベルを不定状態に設定している論理シミ
   ュレータ。