JPH07175839A - Ｃａｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータ画面上で作成された回路図の入
力端子に入力される信号波形に関するシミュレータ用の
インプットファイルを自動作成してオペレータの負担を
軽減する。 【構成】 コンピュータ画面上で回路図を作成したあ
と、信号波形描画部１８によって各入力端子に入力する
信号の波形を、各信号間のタイミング等を考慮しながら
コンピュータ画面上でグラフィック的に描くことができ
る。こうして描画された信号波形に関する情報はデータ
ベース２２に記憶され、変換部２０はこの情報を用い
て、使用するシミュレータのフォーマットに準拠したイ
ンプットファイルを作成する。したがってオペレータが
入力信号波形に関するインプットファイルを打ち込む必
要はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの表示装
置上で回路図を作成するとともに、その回路図の接続情
報からシミュレーションに必要なインプットファイルを
自動的に作成する機能を有するＣＡＤ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】回路図作成用のＣＡＤ装置には、単にコ
ンピュータの画面上で回路素子や回路ブロックもしくは
これらを接続する導線を描くに止まらず、描かれた回路
図の接続情報を自動的に読み取って、回路動作をコンピ
ュータ上でシミュレーションするためのインプットファ
イルを作成できるものがある。インプットファイルを作
成しコンピュータ上で動作シミュレーションを行うこと
により、実際の回路を製作しなくても回路動作の確認や
回路接続などの修正が簡単に行えるため、回路の開発能
率を向上させることができる。

【０００３】かかるインプットファイルを作成する場合
には、回路で使用する回路素子や回路ブロックの機能を
予めライブラリーとしてデータベースに格納しておき、
作成時にこのライブラリーを利用する。これにより、効
率的にインプットファイルの作成を行うことができる。
また、その他に必要な情報としてシミュレーションの開
始時刻と終了時刻、時間の刻みもしくは演算タイミン
グ、シミュレーション結果の表示フォーマットの選択指
令などが含まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、回路図作成
用のＣＡＤ装置で作成した回路図についてシミュレーシ
ョンを行う場合、上記のインプットファイルに、回路の
入力端子に供給する入力信号の波形に関する情報、すな
わちディジタル信号のレベルが０Ｖと５Ｖの間で切り替
わるタイミングなどを含めなければならない。従来、こ
の入力信号波形の情報の入力は、使用するシミュレータ
に特有のフォーマットに従った文字データをオペレータ
がキーボードなどから入力して上記インプットファイル
に付け足していた。したがって、かかるデータを入力す
る際には実際の入力信号波形からオペレータ自身が頭の
中で入力すべき文字データに変換し、更にそれを手で打
ち込まなければならない。入力信号の数が少なくその変
化のパターンも単純であれば、１周期分の信号波形デー
タを入力し、あとはそれを繰り返させる命令を記述すれ
ばよいので比較的簡単である。しかしながら、複雑な回
路構成等のため入力信号の数が多く、かつ、それらの波
形がランダムで複雑な変化を示すものである場合には、
最初から最後まですべての電圧レベルの変化点を記述し
なければならないため、信号波形データの入力に多大な
時間と労力を要し、オペレータの負担が大きかった。

【０００５】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、表示装置上で作成した回路図について回路動作
のシミュレーションを行う場合のオペレータの労力を軽
減できるＣＡＤ装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明、回路要素のそれぞれの端子
間の電気的接続に関する回路図の作図を表示装置上で行
うとともに、前記作図によって求められた接続情報及び
前記回路要素の機能を予め記憶しているデータベースか
らシミュレータが必要とするインプットファイルを作成
するＣＡＤ装置において、前記回路図の前記回路要素の
入力端子に供給される信号波形を前記表示装置上で作図
する波形作成手段と、前記表示装置上で作成された信号
波形から電圧レベルの変化点に関する情報を抽出して出
力する波形情報抽出手段と、前記波形情報抽出手段によ
り抽出された前記変化点に関する情報を記憶する第一記
憶手段と、前記第一記憶手段に記憶された前記変化点に
関する情報に基づいて前記シミュレータが必要とする前
記信号波形に関するインプットファイルを自動的に作成
するインプットファイル作成手段と、を具備することを
特徴とするものである。

【０００７】上記の課題を解決するために、請求項２記
載の発明は、請求項１記載の発明において、更に、予め
作成された信号波形から抽出された前記変化点に関する
情報を記憶する第二記憶手段と、必要に応じてその信号
波形を読み出して前記表示装置に表示させる読み出し手
段と、前記表示装置上に表示させた信号波形を前記回路
図内のどの入力端子に供給するかを選択する入力波形選
択手段と、を具備することを特徴とするものである。

【０００８】上記の課題を解決するために、請求項３記
載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記
回路要素は、回路素子及び／又は特定機能を有する回路
ブロックであることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明は前記の構成により、オペ
レータは波形作成手段によって各入力端子へ入力される
信号の波形をコンピュータの表示装置を見ながら直観的
に描くことができる。波形情報抽出手段は、この表示装
置上に描かれた入力信号波形から変化点に関する情報を
抽出して出力し、この抽出された情報は第一記憶手段に
記憶される。こうして作成された波形信号は、インプッ
トファイル作成手段に対するオペレータの所定の操作に
よって、使用するシミュレータに合致したフォーマット
の情報に変換され、インプットファイルに格納される。

【００１０】請求項２記載の発明は前記の構成により、
第二記憶手段を設けたことにより、オペレータが一度作
成した入力の信号波形は、それを再現するために必要な
情報を第二記憶手段に記憶することができる。第二記憶
手段に記憶された入力の信号波形は、読み出し手段によ
って例えば表示装置上に表示され、入力波形選択手段に
よりオペレータが希望の波形信号を選択できる。選択さ
れた波形信号については、上記インプットファイル作成
手段によって、使用するシミュレータに合致したフォー
マットの情報に変換され、インプットファイルに格納さ
れる。

【００１１】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例であるＣＡＤ装置
の機能ブロック図、図２はＣＡＤ装置で描かれた回路の
ブロック図、図３は図２の回路の入力端子に入力される
信号の一例を示した波形図、図４は実際に作成されたイ
ンプットファイルの一例の一部分を示す図、図５は予め
記憶された波形図から各入力端子に入力する信号波形を
選択する前の表示装置の様子を示す図、図６は入力の信
号波形を選択するために予め記憶してある入力信号波形
を表示装置に表示した様子を示す図である。

【００１２】電子回路用もしくは集積回路用のＣＡＤ装
置の場合、その主要部は表示装置上で回路図をグラフィ
ック的に描くためのツールであるが、この他に設計の支
援のために回路動作をコンピュータ上でシミュレーショ
ンするシミュレータを含むものがある。ただし本明細書
では、コンピュータその他のハードウェア及びその上で
実行されるシミュレーション機能以外のＣＡＤに関連す
るソフトウェアをＣＡＤ装置と呼ぶ。そして、シミュレ
ーションソフトは回路図作成及び信号波形描画が実行さ
れたのと同じコンピュータ上で実行させてもよいし、別
の制御部を有する装置で実行させてもよい。

【００１３】図１においてＣＡＤ装置１０は制御部１２
によって全体の動作が制御される。入力部１４はキーボ
ードだけでなくマウスやその他の同様の入力装置も含ま
れ、回路図の作成及び後述する入力信号波形の描画、更
に必要な情報の入力や画面上での選択要素（メニュー）
の指示用に用いられる。表示部１６は例えばＣＲＴや液
晶表示装置などであり、オペレータはこれを見ながら回
路図の作成や、入力信号波形の描画を行うことができ
る。記憶部２２はデータベース３０、第一記憶部３２、
第二記憶部３４からなる。データベース３０は、各種の
情報を記憶し、必要に応じてその情報を引き出す役割を
果たし、第一記憶部３２は表示部１６に描かれた波形か
ら抽出された電圧レベルの変化点に関する情報を記憶
し、また第二記憶部３４は、予め描かれた多数の波形信
号から抽出された電圧レベルの変化点に関する情報を記
憶する。記憶部２２はメモリ、記憶装置の他種々の記憶
装置及び所定のソフトウエアから構成することができ、
必要な情報を効力よく読み出すことができる。

【００１４】信号波形描画部１８は、図２のような回路
図を作成した後で回路動作のシミュレーションを行う場
合に、回路の入力端子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに入力するための
信号を描くための一種の描画用エディタである。図３に
この信号波形描画部１８によって描かれた波形の例を示
す。この描画は、例えばマウスなどを使いグラフィック
的手法によって直観的かつ簡単に所望の波形図を描くこ
とができる。更に図３に示すように各端子に入力するそ
れぞれの信号を参照しつつ互いの信号を対比させながら
描画できるので、各信号のタイミング等をチェックしな
がら効率的にそれぞれの入力端子に供給される信号波形
の入力が行える。

【００１５】こうして描かれた入力信号波形は単に直線
で点を結んだだけのものであるが、波形情報抽出部２８
はこの波形図から信号レベルが変化する時間座標の情報
を抽出し、この座標情報と変化する電圧レベルの情報が
第一記憶部３２に記憶される。例えば、図３の波形Ａの
場合、０ナノ秒（ｎＳ）では０Ｖであり０．５ｎＳで５
Ｖに変化し、１ｎＳで０Ｖに変化し、以下このような電
圧レベルの変化が５ｎＳまで続く。なお、０Ｖと５Ｖの
間でレベル変化するディジタル信号の場合、その旨を指
定しておけば時間座標の情報の入力により電圧レベルの
情報も自動的に取り込むことができる。

【００１６】図２に示す回路図で記号Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、
Ｍで示した各部は単一の回路素子でもよいし特定機能を
有する回路ブロックでもよい。回路ブロックの場合は複
数の回路素子を含むが、その中身は、何らかの入力信号
に対して所定の信号を出力するという特定機能を持った
一つのブラックボックスとして扱われる。これらの回路
素子又は回路ブロックの機能はそれぞれ予めライブラリ
ーとして前記データベース３０に登録されている。かか
るライブラリーに登録された回路素子等の機能に関する
情報は、後述するようにシミュレータ２４のためのイン
プットファイルを作成する際に用いられる。

【００１７】図２のような回路が描かれ、図３のような
入力信号の波形図が描かれた後は、次の作業としてデー
タベース３０に記憶された回路図及び第一記憶部３２に
記憶された波形図に関する情報に基づいてシミュレータ
２４に入力するためのインプットファイルを作成する。
このインプットファイルの作成は、図１の変換部２０が
データベース３０及び第一記憶部３２に記憶されている
情報を、使用するシミュレータ特有のフォーマットへ変
換することによって行われる。従来は、回路の接続情報
や回路ブロックがどの様に機能するかという情報に関す
るインプットファイルは自動的に作成されていたが、シ
ミュレーションに用いる入力信号波形に関しては、オペ
レータが自分でそのシミュレータのフォーマットに合致
したデータを手作業で入力して自動的に作成されたイン
プットファイルに付け足す必要があった。しかしながら
本実施例では、変換部２０が第一記憶手段３２に格納さ
れた入力信号波形の情報から入力信号波形に関する内容
も含まれた形でソフトウェア的にインプットファイルを
自動作成する。

【００１８】図４は図１の変換部２０によって作成され
た実際のインプットファイルの一例を部分的に例示した
ものである。同図において、４０の部分にはオペレータ
の便宜等のための回路図の名称や日付などが記述されて
いる。４２の部分には接地電圧、電源電圧など電源に関
する情報が記述されている。４４の部分に記録された情
報は、図１の回路ブロックに含まれるトランジスタのパ
ラメータ情報であり、図１のデータベース３０のライブ
ラリーから引き出されたものがそのまま記述されてい
る。４６の部分には図１の各回路ブロック内部の接続情
報が記述されている。４８の部分は主として二つの部分
に別れており、そのうち５０の部分にはブロック間の接
続情報が記述され、５２の部分には入力端子に入力され
る入力信号波形の情報が記述されている。

【００１９】図４の５２の部分において、ａ、ｂ、ｃ、
ｄは図２の回路の入力端子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各端子に入
力される信号であることを示しており、記号ｐｗｌはそ
れに続く括弧の中に入力される信号のレベル変化を最初
から最後まですべて記述する記述方法であることを示し
ている。この記号ｐｗｌに続く括弧内において時刻の値
と電圧の値が交互に現れるが、これは図３に示した四つ
の入力信号波形に対応している。このｐｗｌの代わり
に、例えば単純なパターンであれば１周期分の入力信号
波形のみを記述し後はそれを繰り返す旨を指定する記号
が用いられることもある。

【００２０】従来は図４の５２の部分をオペレータがキ
ーボードから手作業で入力してインプットファイルに付
け足していた。図２のような簡単な回路図に図３のよう
な簡単な入力信号波形を入力する場合には手作業で入力
してもそれほどの労力は要しないが、多数の回路素子か
らなる複雑な回路に対して複雑な波形の信号を入力する
場合のデータ入力は、入力信号波形のパターンを頭のな
かで数値に変換し、さらにこれを間違いなく入力しなけ
ればならないので、オペレータの負担が大きかった。し
かも入力したデータが正しいかどうかを確認するのも容
易ではなかった。しかし本実施例では、オペレータが実
際に端子に入力される信号の波形をコンピュータ画面上
で描画すれば、それだけで自動的にインプットファイル
が作成されるので、オペレータの負担は大幅に軽減さ
れ、しかもデータ入力の際の誤りも生じにくい。

【００２１】こうしてインプットファイルが出来上がっ
たら、オペレータは図１のシミュレータ２４を起動し、
作成されたインプットファイルをシミュレータ２４に読
み込ませ、シミュレーションを実行する。その結果は、
図１の表示部１６又は図示しないプリンタに予め選択し
た表示フォーマットによって表示される。

【００２２】次に、本実施例の変形例について説明す
る。上記の実施例では、図２のような回路図を作成した
あと、それぞれの入力端子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに供給される
入力信号として図３に示す波形ａ、ｂ、ｃ、ｄを描いて
両者を一対一に対応させたが、本変形例では、予め第二
記憶部３４に登録された多数の波形の中から希望の波形
を選択し、各入力端子用の入力信号として登録すること
ができる。図５は各入力端子に入力される信号波形が選
択される前の状態の表示部の画面の様子を示し、同図の
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは図２の回路の各入力端子に対応する。
また「ｌｏａｄ」「ｓａｖｅ」の各表示はマウスでクリ
ックすることによってそれぞれの動作を実行させること
ができる。

【００２３】図５に示す状態で「ｌｏａｄ」をクリック
すると、表示部１６は図６に示す画面となり、第二記憶
部３４の中から予め登録されてある選択可能な入力信号
波形が読み出されて表示される。この場合、制御部１２
が読み出し手段としての機能をも果たす。第二記憶部３
４への登録は、上で説明したように、図１の信号波形描
画部１８によってグラフィック的に描いた後、選択的に
行うことができる。このように一度描いた波形情報を登
録して記憶させておけば、その情報はコンピュータの中
でテンプレート化され、このテンプレートデータをそれ
以降において有効に活用することができる。

【００２４】表示された入力信号波形の中に希望の信号
波形がなければ、これ以外に第二記憶部３４に登録され
ている信号波形を順次表示させることが出来る。表示さ
れた信号波形の中に所望のものが見つかったら、その波
形を示す番号をマウスなどでクリックして、その波形を
選択する。入力端子Ａの入力信号として選択されたもの
が例えば図６の３番の波形だとすると、その３番の波形
が図６のＡと記された欄に表示される。以下同様に端子
Ｂ、Ｃ、Ｄについても波形を順次選択し、そして「ｓａ
ｖｅ」をクリックすると各図６のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各欄
に表示され入力信号波形がそれぞれの入力端子に登録さ
れる。こうして入力信号波形の登録が終了したら、上で
説明した図４のようなシミュレータ用のインプットファ
イルの作成段階へ進むことができる。

【００２５】尚、本発明は上記の実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、波形作成手段によってオペレータはコンピュ
ータ画面上で入力する信号波形をグラフィック的に簡単
に描画でき、しかもこの描画された信号波形からインプ
ットファイル作成手段によって自動的にシミュレーショ
ンに必要なインプットファイルが作成されるので、オペ
レータは使用するシミュレータ特有の入力信号波形に関
するデータを入力する必要がなく、特に複雑な回路に対
する複雑な信号波形に関するデータを入力する際のオペ
レータの労力が大幅に軽減されるので、熟練者又はその
回路の元々の設計者でなくてもシミュレーション操作が
可能となり、回路設計における開発効率が大幅に向上す
るＣＡＤ装置を提供することができる。

【００２７】以上説明したように請求項２記載の発明に
よれば、一度予め描画して第二記憶手段に記憶させてお
いた複数の入力信号波形から希望の入力信号を選択する
だけで、入力端子にその信号波形が登録され、しかもこ
の信号波形から自動的にシミュレータに必要なインプッ
トファイルが作成されるので、入力信号波形を一度描い
ておけば更に同じ入力信号波形を描画する手間が省け、
オペレータの労力がより大幅に軽減されるＣＡＤ装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるＣＡＤ装置の機能ブロ
ック図である。

【図２】ＣＡＤ装置によって描いた回路の一例のブロッ
ク図である。

【図３】図２の回路の各入力端子に供給される入力信号
波形の様子を示した波形図である。

【図４】自動的に作成されたシミュレータ用のインプッ
トファイルの内容の一例を示した図である。

【図５】予め記憶された波形図から各入力端子に入力す
る信号波形を選択する前のコンピュータ画面の様子を示
す図である。

【図６】入力信号波形を選択するために予め記憶されて
ある入力信号波形を表示した様子を示す図である。

【符号の説明】

１０ ＣＡＤ装置 １２ 制御部 １４ 入力部 １６ 表示部 １８ 信号波形描画部 ２０ 変換部 ２２ 記憶部 ２４ シミュレータ ３０ データベース ３２ 第一記憶部 ３４ 第二記憶部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路要素のそれぞれの端子間の電気的接
   続に関する回路図の作図を表示装置上で行うとともに、
   前記作図によって求められた接続情報及び前記回路要素
   の機能を予め記憶しているデータベースからシミュレー
   タが必要とするインプットファイルを作成するＣＡＤ装
   置において、 前記回路図の前記回路要素の入力端子に供給される信号
   波形を前記表示装置上で作図する波形作成手段と、 前記表示装置上で作成された信号波形から電圧レベルの
   変化点に関する情報を抽出して出力する波形情報抽出手
   段と、 前記波形情報抽出手段により抽出された前記変化点に関
   する情報を記憶する第一記憶手段と、 前記第一記憶手段に記憶された前記変化点に関する情報
   に基づいて前記シミュレータが必要とする前記信号波形
   に関するインプットファイルを自動的に作成するインプ
   ットファイル作成手段と、 を具備することを特徴とするＣＡＤ装置。
2. 【請求項２】 予め作成された信号波形から抽出された
   前記変化点に関する情報を記憶する第二記憶手段と、 必要に応じてその信号波形を読み出して前記表示装置に
   表示させる読み出し手段と、 前記表示装置上に表示させた信号波形を前記回路図内の
   どの入力端子に供給するかを選択する入力波形選択手段
   と、 を具備することを特徴とする請求項１記載のＣＡＤ装
   置。
3. 【請求項３】 前記回路要素は回路素子及び／又は特定
   機能を有する回路ブロックであることを特徴とする請求
   項１又は２記載のＣＡＤ装置。