JPH05135131A - シミユレーシヨン処理装置 - Google Patents

シミユレーシヨン処理装置

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JPH05135131A
JPH05135131A JP29907891A JP29907891A JPH05135131A JP H05135131 A JPH05135131 A JP H05135131A JP 29907891 A JP29907891 A JP 29907891A JP 29907891 A JP29907891 A JP 29907891A JP H05135131 A JPH05135131 A JP H05135131A
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JP
Japan
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gate
basic
circuit
input
flip
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JP29907891A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Takei
勉 武井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0005Apparatus or processes for manufacturing printed circuits for designing circuits by computer

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  • Logic Circuits (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 FPGAの基本セルにおいて、組み合わせ回
路の基本ゲートとなるNANDゲート22と、順序回路
の基本ゲートとなるフリップフロップゲート23と、N
ANDゲート22とフリップフロップゲート23のどち
らを使用するかを選択するセレクタ24を基本セル21
内に持ち、基本セル21がNANDゲート22として使
用される場合はフリップフロップゲート23によりNA
NDゲート22の出力値を保持し、基本セル21がフリ
ップフロップゲート23として使用される場合はフリッ
プフロップゲート23自身の出力値を保持し、複数の基
本セル21内のフリップフロップゲート23がシーケン
シャルに接続され、ある時点のフリップフロップゲート
23の値をシフトすることにより、各基本セル21の出
力値の読み出し及び書き込みを行う。 【効果】 大規模なシステムに対して機能論理回路の動
作の検証が迅速に行え、設計誤りを容易に発見でき、シ
ステムの設計検証が効率向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LSIシステムの設計
開発を行う際に用いるシミュレーション処理装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】LSIまたは複数のLSIを含むLSI
システムを設計開発する場合に、機能論理シミュレーシ
ョン等を使用して、個々のLSI等の機能検証を行う。
そして、LSI等の機能動作の正常なことが確認された
後に、LSI等を製造する。
【0003】従来は、設計の初期段階にソフトによるシ
ミュレーションを行い、この後ヒィールドプログラマブ
ルゲートアレイ(以下、FPGAと称す)上に機能論理
回路を実現していた。
【0004】しかしながら、システムが大規模になって
きた現在、個々のLSI等の機能検証を完了するのに非
常に時間がかかる。と言うのは、シミュレータにおいて
大規模なLSI等をシミュレーションするのに時間がか
かるのと、ソフトによるシミュレーションではシミュレ
ーションの為のテストパターンを漏れなく作成するのが
非常に困難な為である。
【0005】このため、外部から加えられる信号によっ
て内部回路を組み換えるFPGA上にシミュレーション
対象となる機能論理回路を実現し、この機能論理回路内
の信号を読みだし及び書き込んでシミュレーションを行
う方法が期待されていた。しかしながら、従来のFPG
Aでは内部回路の信号を読み書きできないため、シミュ
レーションが効率よくできないという欠点があった。
【0006】図4は従来のFPGA基本セルの構成図の
1例である。同図において、FPGA基本セル31は、
組み合わせ回路の基本ゲートとなる2入力NANDゲー
ト32と、順序回路の基本ゲートとなるラッチゲート3
3と当該FPGA基本セル31を組み合わせ回路として
利用するか順序回路として利用するかを選択するセレク
タ回路34から成る。
【0007】図5は図4で示した従来のFPGA基本セ
ルの構成図におけるセレクタの構造の1例である。同図
において、FPGA基本セル31は、組み合わせ回路の
基本ゲートとなる2入力NANDゲート32と、順序回
路の基本ゲートとなるラッチゲート33とFPGA基本
セル31を組み合わせ回路として利用するか順序回路と
して利用するかを選択するセレクタ回路34と、2入力
NANDゲート32とラッチゲート33の出力信号のO
Rをとって出力とする2入力ORゲート35から成る。
セレクタ回路34は、2つの2入力ORゲート36から
成る。
【0008】ここで、選択信号入力の信号値が1の場合
は、2つの2入力ORゲート36の出力値は共に1とな
り、2入力NANDゲート32の出力値は0となる。ラ
ッチゲート33は、選択信号入力の信号値が1の場合、
ラッチ動作を行い、入力1がラッチのデータ入力とな
り、入力2がラッチのクロック入力となる。従って、選
択信号入力の信号値が1の場合は、FPGA基本セル3
1は、ラッチゲート33として動作する。
【0009】また、選択信号入力の信号値が0の場合
は、ラッチゲート33はクリア動作になり、ラッチゲー
ト33の出力値は0となる。2入力NANDゲート32
の入力には、入力1と入力2がそれぞれ伝わり、選択信
号入力の信号値が0の場合は、FPGA基本セル31
は、2入力NANDゲート32として動作する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来はソフトによるシ
ミュレーションだったため、処理時間がかかったり、テ
ストパターンの作成が困難であった。また、従来のFP
GAでは、内部回路の信号を読み書きできないため、シ
ミュレーションで効率よくデバッグができないという問
題があった。
【0011】そこで、本発明の目的は、設計対象LSI
回路をFPGA上に実現し、設計初期段階からFPGA
とPCB(プリント回路基板)等を結合することによ
り、シミュレーションを高速にかつテストパターンの作
成を容易に行え、FPGA上に実現した回路の動作に疑
いがある場合には、FPGA上に実現した回路の各信号
の値を読み出し或いは設定できることにより、大規模な
システムの機能検証を短期間に実現することができるシ
ミュレーション処理装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を達成するために、FPGAの基本セルにおいて、組み
合わせ回路の基本ゲートとなるNANDゲート或いはN
ORゲート等と、順序回路の基本ゲートとなるフリップ
フロップゲート等と、組み合わせ回路基本ゲートと順序
回路基本ゲートのどちらを使用するかを選択するセレク
タを基本セル内に持ち、当該基本セルが組み合わせ回路
基本ゲートとして使用される場合は順序回路基本ゲート
により組み合わせ回路基本ゲートの出力値を保持し、当
該基本セルが順序回路基本ゲートとして使用される場合
は順序回路基本ゲートが順序回路基本ゲート自身の出力
値を保持し、各基本セル内の順序回路基本ゲートがシー
ケンシャルに接続され、ある時点の順序回路基本ゲート
の値をシフトすることにより、各基本セルの出力値を読
み出せる及び書き込める構成となっている。
【0013】
【作用】上記構成により、本発明は、FPGAとPCB
等とを結合して動作させているある時点で、FPGA内
に実現されている機能論理回路の各信号の値を読み出し
或るいは書き込む。また、読み出したFPGA内に実現
されている機能論理回路の各信号の値を計算機上で表示
したり、各信号の値を変更したものをFPGA内に実現
されている機能論理回路へ書き込んだり、或いは新たに
作成した各信号の値をFPGA内に実現されている機能
論理回路へ書き込んだりする。そのため、計算機上の機
能論理シミュレータ中にある機能論理回路の各信号の値
と、FPGA内に実現されている機能論理回路の各信号
の値をやり取りできるようにしている。
【0014】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。図1は
本発明のシミュレーション処理装置の概略構成の1例で
ある。同図において、FPGAチップ11は、LSIと
して実現される対象の機能論理回路の論理回路構成がF
PGA内の基本セルを使って実現する様にプログラムさ
れている。FPGAチップ11の入力出力端子(入出力
ピン)はテストボード12と信号接続線13を介してP
CB14のLSIチップ様のソケット端子と接続されて
いる。
【0015】また、FPGAチップ11の入力出力端子
(入出力ピン)は、テストボード12、信号接続線1
5、及び信号I/O部18を介して計算機19と接続さ
れ、FPGAチップ11とPCB14の間でやり取りす
る信号を計算機19でモニタできる。FPGAチップ1
1のスキャンデータ入力/出力端子(入出力ピン)は、
テストボード12、信号接続線16、及び信号I/O部
18を介して計算機19と接続され、FPGAチップ1
1のスキャンモード制御信号入力端子(入力ピン)は、
テストボード12、信号接続線17、及び信号I/O部
18を介して計算機19と接続され、計算機19上にあ
る信号表示・設定プログラム及びシミュレータプログラ
ムと信号値のやり取りができる。
【0016】図2は本発明のシミュレーション処理装置
で用いられるFPGAの基本セルの構成図の1例であ
る。同図において、FPGA基本セル21は、組み合わ
せ回路の基本ゲートとなる2入力NANDゲート22
と、順序回路の基本ゲートとなるフリップフロップゲー
ト23と、FPGA基本セル21を組み合わせ回路とし
て利用するか順序回路として利用するか、あるいは2入
力NANDゲート22の出力値をフリップフロップゲー
ト23でホールドするか及びフリップフロップゲート2
3の値をスキャンするかを選択するセレクタ回路24か
ら成る。
【0017】図3は図3で示した本発明のシミュレーシ
ョン処理装置で用いるFPGAの基本セルの構成図にお
けるセレクタの構造の1例である。同図において、FP
GA基本セル21は、組み合わせ回路の基本ゲートとな
る2入力NANDゲート22と、順序回路の基本ゲート
となるフリップフロップゲート23と、FPGA基本セ
ル21を組み合わせ回路として利用するか順序回路とし
て利用するか、あるいは2入力NANDゲート22の出
力値をフリップフロップゲート23でホールドするか、
あるいはフリップフロップゲート23の値をスキャンす
るかを選択するセレクタ回路24から成る。ここで、セ
レクタ回路24は、2to1マルチプレクサ25と、3to
1マルチプレクサ26と、3to1マルチプレクサ27か
ら成る。このようなFPGA基本セル21の構成におい
て、入出力選択信号入力の信号値が1の場合は、2to1
マルチプレクサ25は、フリップフロップゲート23の
出力値をFPGA基本セル21の出力値とする。入出力
選択信号入力の信号値が1でかつスキャン選択信号入力
の信号値が0の場合は、3to1マルチプレクサ26は、
入力1をフリップフロップゲート23のデータ入力と
し、3to1マルチプレクサ27は、入力2をフリップフ
ロップゲート23のクロック入力とする。従って、入力
出力選択信号入力の信号値が1でかつスキャン選択信号
入力の信号値が0の場合は、FPGA基本セル21は、
フリップフロップゲート23として動作する。
【0018】また、入出力選択信号入力の信号値が0の
場合は、2to1マルチプレクサ25は、2入力NAND
ゲート22の出力値をFPGA基本セル21の出力値と
する。入出力選択信号入力のの信号値が0でかつスキャ
ン選択信号入力の信号値が0の場合は、3to1マルチプ
レクサ26は、2入力NANDゲート22の出力値をフ
リップフロップゲート23のデータ入力とし、3to1マ
ルチプレクサ27は、クロック入力をフリップフロップ
ゲート23のクロック入力とする。従って、入出力選択
信号入力の信号値が0でかつスキャン選択信号入力の信
号値が0の場合は、FPGA基本セル21は、2入力N
ANDゲート22として動作し、フリップフロップゲー
ト23はクロック入力をクロックとして2入力NAND
ゲート22の出力値をホールドする動作をする。
【0019】さらに、スキャン選択信号入力の信号値が
1の場合は、3to1マルチプレクサ26は、スキャン入
力をフリップフロップゲート23のデータ入力とし、3
to1マルチプレクサ27は、クロック入力をフリップフ
ロップゲート23のクロック入力とする。従って、スキ
ャン選択信号入力の信号値が0の場合は、フリップフロ
ップゲート23はクロック入力をクロックとして、スキ
ャンイン入力をホールドする動作をし、FPGAの各基
本セルのフリップフロップゲートの値を順次シフトす
る。これにより、FPGA基本セル21内の信号を読み
書きすることができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、F
PGA上に機能論理回路を実現して動作させることによ
り、非常に高速に動作させることが可能である。また、
PCB等と結合して動作させることにより、LSI内部
の設計検証とPCB等の設計検証を並行して進めること
ができる。さらに、FPGA上に実現された機能論理回
路の各信号の読み出し書き込みができるので、誤った動
作をした原因を容易に発見することが可能であり、大規
模システムの設計検証の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシミュレーション処理装置の概略構成
図である。
【図2】本発明のシミュレーション処理装置で用いるF
PGAの基本セルの構成図の1例である。
【図3】図2で示した本発明のFPGA基本セルの構成
図におけるセレクタの構造の1例である。
【図4】従来のFPGA基本セルの構成図の1例であ
る。
【図5】図4で示した従来のFPGA基本セルの構成図
におけるセレクタの構造の1例である。
【符号の説明】
11 FPGAチップ 12 テストボード 13,15〜17 信号接続線 14 PCB 18 信号I/O部 19 計算機 21 FPGA基本セル 22 2入力NANDゲート 23 フリップフロップゲート 24 セレクタ回路 25 2to1マルチプレクサ 26,27 3to1マルチプレクサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 組み合わせ回路の基本ゲートと順序回路
    の基本ゲートと、これら組み合わせ回路基本ゲートと順
    序回路基本ゲートのどちらを使用するかを選択するセレ
    クタを基本セル内に持ち、この基本セルが組み合わせ回
    路基本ゲートとして使用される場合は順次回路基本ゲー
    トにより組み合わせ回路基本ゲートの出力値を保持し、
    前記基本セルが順序回路基本ゲートとして使用される場
    合は順序回路基本ゲート自身の出力値を保持し、複数の
    基本セル内の順序回路基本ゲートがシーケンシャルに接
    続され、ある時点の順序回路基本ゲートの値をシフトす
    ることによって各基本セルの出力値の読み出し及び各基
    本セルへの書き込みを行うヒィールドプログラマブルゲ
    ートアレイ素子上にシミュレーション対象の機能論理回
    路を実現し、このヒィールドプログラマブルゲートアレ
    イを用いてプリント回路基盤を含むシステム全体の検証
    を行う場合に、前記ヒィールドプログラマブルゲートア
    レイ上に実現された機能論理回路内の各信号を読み出せ
    ること及び書き込めることを特徴とするシミュレーショ
    ン処理装置。
JP29907891A 1991-11-14 1991-11-14 シミユレーシヨン処理装置 Pending JPH05135131A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020194674A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020194674A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01
WO2020194674A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社図研 情報処理装置、プログラムおよびシミュレーション方法
US11314913B2 (en) 2019-03-28 2022-04-26 Kabushiki Kaisha Zuken Information processing apparatus, program, and simulation method

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