JPH07192031A - Method and device for automatic layout for integrated circuit - Google Patents

Method and device for automatic layout for integrated circuit

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JPH07192031A
JPH07192031A JP5331708A JP33170893A JPH07192031A JP H07192031 A JPH07192031 A JP H07192031A JP 5331708 A JP5331708 A JP 5331708A JP 33170893 A JP33170893 A JP 33170893A JP H07192031 A JPH07192031 A JP H07192031A
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flop
layout
hold
delay
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Akimichi Kojima
章道 小島
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Abstract

PURPOSE:To obtain an automatic layout method and device revising the logic circuit information to secure hold time of a flip-flop so that the revision of the logic circuit information designed at first is not seen in an integrated circuit laid out by an automatic layout device. CONSTITUTION:After an integrated circuit based on a command is laid out, hold time of flip-flop circuits 18, 19 in the layout integrated circuit is calculated to decide whether or not hold margin is deficient. The flip-flop 19 whose hold margin is deficient is replaced with a flip-flop 20 prepared in advance and having the same size and the same input output terminal position and with a delay element whose delay differs. Thus, the revision to satisfy the hold time of the flip-flop is executed without revision of the logic circuit information and the layout pattern.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路の自動レイア
ウト方法および装置に関し、特には集積回路内のフリッ
プフロップ間の信号伝搬経路におけるホールドタイムを
所望の値に抑えることを可能とするレイアウト方法およ
び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic layout method and apparatus for an integrated circuit, and more particularly to a layout method capable of suppressing a hold time in a signal propagation path between flip-flops in the integrated circuit to a desired value. And equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】クロック信号により制御される集積回路
において、集積回路のフリップフロップ(以降、F/F
と記す)に入力されるデータ信号とクロック信号の伝搬
時間の関係を制限した回路設計をする場合には、F/F
のホールドタイムに対するホールドマージンを守るレイ
アウト設計が必要となる。
2. Description of the Related Art In an integrated circuit controlled by a clock signal, a flip-flop (hereinafter referred to as F / F) of the integrated circuit is used.
When designing a circuit that limits the relationship between the propagation time of the data signal and the clock signal input to
A layout design that protects the hold margin against the hold time of is required.

【0003】信号の伝搬経路時間は、その伝搬経路中に
含まれる素子による遅延時間と、素子間の配線による遅
延時間との和となるが、前者が各素子に対して固有の値
を持つのに対して、後者はレイアウトパターンの配線に
依存する。このため、ホールドマージンを守る必要があ
る集積回路のレイアウト設計においては、遅延時間のば
らつきを考慮しながら、データ信号線の配線パターンを
決定しなければならない。ホールドマージンを満足する
必要が有る半導体集積回路のレイアウト設計において、
従来の技術は以下のような方法を用いていた。
The propagation path time of a signal is the sum of the delay time due to the elements included in the propagation path and the delay time due to the wiring between the elements, but the former has a unique value for each element. On the other hand, the latter depends on the wiring of the layout pattern. Therefore, in the layout design of the integrated circuit that needs to keep the hold margin, it is necessary to determine the wiring pattern of the data signal line in consideration of variations in delay time. In the layout design of the semiconductor integrated circuit that needs to satisfy the hold margin,
The conventional technique uses the following method.

【0004】一つの方法としては、論理設計の段階で予
め人手で論理回路を修正する方法である。図9は、従来
の自動レイアウト装置による論理設計段階の回路図の一
部分を示したものである。クロック信号5は、各F/F
6,7,8に供給され、F/F6,F/F7間のデータ
信号は、データ信号配線9を介して供給され、F/F
7,F/F8間のデータ信号はデータ信号配線群10を
介して供給される。このとき、データ信号配線9には、
素子が何も接続されていないため、データ信号の伝搬時
間が短いことがわかり、設計者は図8に示すように遅延
素子群29をデータ信号配線9に挿入することにより、
ホールドマージンを満足する回路設計を行っていた。
One method is to manually modify the logic circuit in advance at the stage of logic design. FIG. 9 shows a part of a circuit diagram in a logic design stage by a conventional automatic layout apparatus. Clock signal 5 is for each F / F
6, 7 and 8 are supplied to the F / F 6 and the data signal between the F / F 7 and the F / F.
A data signal between the F and F / F 7 is supplied via the data signal wiring group 10. At this time, the data signal wiring 9
Since no element is connected, it can be seen that the propagation time of the data signal is short, and the designer inserts the delay element group 29 into the data signal wiring 9 as shown in FIG.
The circuit was designed to satisfy the hold margin.

【0005】もう一つの方法は、接続情報に対応して自
動的に遅延素子を挿入しレイアウトを行い、挿入した遅
延素子の遅延時間を調整する方法である(例えば、特開
平3−84951号公報)。図11,図12はその例を
示した図である。図11は、図9に対して各F/Fの間
に遅延素子30をそれぞれ挿入し論理回路図を変更して
いる。この論理回路図を用いてレイアウトパターンを生
成する。
Another method is a method of automatically inserting a delay element in accordance with connection information to perform layout, and adjusting a delay time of the inserted delay element (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-84595). ). 11 and 12 are diagrams showing an example thereof. In FIG. 11, a delay element 30 is inserted between each F / F in FIG. 9 to change the logic circuit diagram. A layout pattern is generated using this logic circuit diagram.

【0006】遅延素子としては、図12(a)〜(f)
に示すようなセルを用意する。用意された図12(a)
〜(f)で示されるセルは、一定の遅延時間を持つ素子
(この場合は、OR回路33)を直列に並べた物であ
り、大きさ、入力端子位置31および出力端子位置32
を等しくしてある。生成されたレイアウトパターンより
F/F間のデータ信号およびクロック信号伝搬経路の信
号伝搬遅延時間を算出し、ホールドマージンを満足する
ような遅延値を有するものを図12(a)〜(f)で示
されたものの中から選択し元のセルと置き換える事によ
り、レイアウトパターンを変更することなくホールドマ
ージンを満足させるように設計できる。
The delay element is shown in FIGS. 12 (a) to 12 (f).
Prepare a cell as shown in. Prepared Figure 12 (a)
The cells indicated by (f) to (f) are elements having a constant delay time (in this case, the OR circuit 33) arranged in series, and have a size, an input terminal position 31 and an output terminal position 32.
Are equal. 12 (a) to 12 (f), the data transmission delay time of the data signal between F / F and the signal propagation delay time of the clock signal propagation path are calculated from the generated layout pattern, and the delay values satisfy the hold margin are shown in FIGS. It is possible to design to satisfy the hold margin without changing the layout pattern by selecting from the shown ones and replacing the original cell.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の方法のうち、論
理設計段階で予め人手で論理回路図を修正する方法にお
いては、レイアウト後の情報でないために、レイアウト
配線結果による影響を考慮して、予想した遅延素子数
(遅延時間)よりも多くの遅延素子を挿入しなければな
らない。このために、回路設計段階の設計負荷が重くな
ることや、回路全体の余分な素子およびネットが増加す
るという欠点がある。
Among the conventional methods, in the method of manually correcting the logic circuit diagram in advance at the logic design stage, since it is not the information after the layout, the influence of the layout wiring result is taken into consideration. It is necessary to insert more delay elements than the expected number of delay elements (delay time). For this reason, there are drawbacks that the design load in the circuit design stage becomes heavy and the number of extra elements and nets in the entire circuit increases.

【0008】また、もう一方の遅延素子セルを変更する
方法では、ユーザが設計上用いなかった遅延素子が論理
回路情報として挿入されているので、ユーザが設計した
論理回路情報(回路接続情報)とレイアウトで使用する
論理回路情報と異なることとなる。このため、人手によ
る論理回路図修正方法と同様に、ユーザの設計に対しセ
ルの素子数およびネット数が論理回路情報上増加すると
いう欠点がある。
In the method of changing the other delay element cell, since the delay element not used by the user in the design is inserted as the logic circuit information, the logic circuit information (circuit connection information) designed by the user and This is different from the logic circuit information used in the layout. Therefore, similar to the method of manually modifying the logic circuit diagram, there is a drawback in that the number of cell elements and the number of nets increase with respect to the user's design due to logic circuit information.

【0009】さらに、これらの方法による場合には、ユ
ーザに変更内容がフィードバックされないと、ユーザは
完成した回路の内容が理解できないという欠点もある。
Further, these methods have a drawback that the user cannot understand the contents of the completed circuit unless the contents of the change are fed back to the user.

【0010】本発明は上記欠点に鑑み、F/Fのホール
ドマージンを満足させ、論理回路情報をほとんど変化さ
せない集積回路のレイアウト方法および装置を提供する
ことを目的とする。
In view of the above-mentioned drawbacks, it is an object of the present invention to provide an integrated circuit layout method and apparatus which satisfy the F / F hold margin and hardly change the logic circuit information.

【0011】[0011]

【問題を解決するための手段】本発明の自動レイアウト
方法は、複数の信号伝搬経路を要素とし、それぞれの信
号伝搬経路における信号伝搬遅延時間に関し、ホールド
マージンが所望の値に納まることを必要とする信号伝搬
経路を少なくとも一つ含む集積回路の自動レイアウト方
法であって、内部遅延は異なるが、大きさ、入出力端子
位置が等しい複数のフリップフロップを予め用意する第
1の段階と、集積回路の素子間接続情報に基づいて、レ
イアウトパターン情報を自動生成する第2の段階と、生
成されたレイアウトパターン情報より、前記信号伝搬経
路中の各フリップフロップにおけるホールドタイムを算
出し、ホールドマージンが不足しているそれぞれのフリ
ップフロップである置換対象フリップフロップを抽出す
る第3の段階と、生成されたレイアウトパターン情報中
の置換対象フリップフロップに対して、前段階で抽出し
たホールドマージン不足時間と、それぞれの置換対象フ
リップフロップの内部遅延の和に相当する遅延時間を持
つフリップフロップである置換フリップフロップを選択
する第4の段階と、前段階で生成されたレイアウトパタ
ーンより、選択された置換フリップフロップと置換対象
フリップフロップとを変更する第5の段階とを有する。
The automatic layout method of the present invention requires a plurality of signal propagation paths as elements, and the hold margin to be within a desired value regarding the signal propagation delay time in each signal propagation path. A method of automatically laying out an integrated circuit including at least one signal propagation path, the first step of preparing a plurality of flip-flops having different internal delays but having the same size and input / output terminal position in advance; The second step of automatically generating layout pattern information based on the inter-element connection information and the hold time in each flip-flop in the signal propagation path is calculated from the generated layout pattern information, and the hold margin is insufficient. And a third stage of extracting replacement target flip-flops, which are the respective flip-flops, For the replacement target flip-flop in the generated layout pattern information, the replacement is a flip-flop that has a delay time equivalent to the sum of the hold margin shortage time extracted in the previous step and the internal delay of each replacement target flip-flop. The method has a fourth step of selecting a flip-flop and a fifth step of changing the selected replacement flip-flop and replacement target flip-flop based on the layout pattern generated in the previous step.

【0012】また、本発明の自動レイアウト装置は、少
なくとも配線およびフリップフロップを含む種々の回路
要素をそれぞれの回路パターンとして回路要素記憶部に
記憶し、記憶した回路要素を用いて、クロック信号に同
期して信号を伝達する集積回路を、指示に従って自動的
にレイアウトできる自動レイアウト装置であって、接続
端子を含む外縁形状が前記フリップフロップと同一であ
って、それぞれ遅延時間の異なる遅延素子が付加された
複数の遅延素子付きフリップフロップをそれぞれ回路パ
ターンとして記憶している遅延素子付きフリップフロッ
プパターン記憶部と、指示に従って回路要素記憶部か
ら、適宜な回路要素を選択し、選択した回路要素を用い
て所望の集積回路をレイアウトする第1のレイアウト部
と、第1のレイアウト部がレイアウトした集積回路にお
ける前記各フリップフロップのホールドタイムを算出
し、ホールドマージンが不足しているか否かを判定し、
ホールドマージンが不足しているフリップフロップを置
換対象フリップフロップとして抽出するホールドマージ
ン判定部と、ホールドマージン判定部が抽出した置換対
象フリップフロップを、前記置換対象フリップフロップ
のホールドマージン不足時間に対応する遅延時間を有す
る遅延素子が付加された遅延素子付きフリップフロップ
により、置換する第2のレイアウト部とを有する。
Further, the automatic layout apparatus of the present invention stores various circuit elements including at least wirings and flip-flops in the circuit element storage section as respective circuit patterns, and uses the stored circuit elements to synchronize with the clock signal. An automatic layout apparatus capable of automatically laying out an integrated circuit for transmitting a signal according to an instruction, wherein an outer edge shape including a connection terminal is the same as that of the flip-flop, and delay elements having different delay times are added. A flip-flop pattern storage unit with delay elements that stores a plurality of flip-flops with delay elements as circuit patterns, and an appropriate circuit element is selected from the circuit element storage unit according to the instruction, and the selected circuit element is used. A first layout section for laying out a desired integrated circuit and a first layout section. Part calculates the hold time of the flip-flops in the integrated circuit layout, it is determined whether hold margin is insufficient,
A hold margin determination unit that extracts a flip-flop whose hold margin is insufficient as a replacement target flip-flop and a replacement target flip-flop extracted by the hold margin determination unit are delayed by a delay corresponding to the hold margin shortage time of the replacement target flip-flop. And a second layout section which is replaced by a flip-flop with a delay element to which a delay element having time is added.

【0013】[0013]

【作用】本発明によれば、指示に基づく集積回路をレイ
アウトした後に、レイアウトされた集積回路における前
記各フリップフロップのホールドタイムを算出し、ホー
ルドマージンが不足しているか否かを判定する。ホール
ドマージンが不足しているフリップフロップについて
は、予め用意した同じ大きさ、同じ入出力端子位置を持
つ遅延値の異なる遅延素子付きフリップフロップと変更
する。このことにより、フリップフロップのホールドタ
イムを満足させるための変更を、論理回路情報およびレ
イアウトパターンを変更することなく行える。
According to the present invention, after laying out the integrated circuit based on the instruction, the hold time of each flip-flop in the laid out integrated circuit is calculated, and it is determined whether or not the hold margin is insufficient. The flip-flops having insufficient hold margins are changed to flip-flops with delay elements having the same size and the same input / output terminal position and different delay values prepared in advance. As a result, the change for satisfying the hold time of the flip-flop can be performed without changing the logic circuit information and the layout pattern.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の自動レイアウト方法の主要
部を示すフローチャートである。図2はレイアウトする
ように指示された集積回路を示す回路図である(ただ
し、説明の簡略化のために、クロック信号の伝搬経路部
分に関するフリップフロップおよびフリップフロップ間
のデータ信号伝搬経路部分のみを示している)。図3は
図2の回路図に従って、本発明の自動レイアウト装置が
従来の方法によってレイアウトした集積回路のパターン
を示す図、図4は本発明の自動レイアウト装置が図3で
示された集積回路の各フリップフロップにおけるホール
ドタイムを算出し、ホールドマージンが不足しているフ
リップフロップを遅延素子付きフリップフロップで置換
した結果を示すパターン図、図5は図4の置換のために
予め用意された遅延素子付きフリップフロップの例を示
すパターン図である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart showing the main part of the automatic layout method of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing an integrated circuit instructed to be laid out (however, for simplification of description, only a flip-flop related to a propagation path portion of a clock signal and a data signal propagation path portion between the flip-flops are shown. Shown). 3 is a diagram showing a pattern of an integrated circuit laid out by the automatic layout apparatus of the present invention by a conventional method according to the circuit diagram of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram of the integrated circuit shown in FIG. 3 by the automatic layout apparatus of the present invention. FIG. 5 is a pattern diagram showing a result of calculating a hold time in each flip-flop and replacing a flip-flop having a short hold margin with a flip-flop with a delay element. FIG. 5 is a delay element prepared in advance for the replacement in FIG. FIG. 9 is a pattern diagram showing an example of a flip-flop with a switch.

【0015】図2を参照すれば明らかなように、クロッ
ク信号ライン5に供給されたクロック信号は、各フリッ
プフロップ6,7,8(以降、F/F6,7,8と記
す)のクロック入力端子に供給されている。データ入力
ライン4からF/F6の入力端子に与えられたデータ信
号の伝搬は、データ信号配線9によりF/F7のデータ
入力端子に供給され、さらにデータ信号配線群10によ
りF/F8のデータ入力端子に供給される。各F/Fに
供給されるデータ信号およびクロック信号の伝搬遅延時
間は、信号経路の各素子の遅延時間と、配線経路での伝
搬遅延時間との和によって表されるが、各素子の遅延時
間が一定であるのに対し、配線経路5,9,10の伝達
遅延時間はレイアウトの配線パターンの状態によってば
らつきが生じる。
As is apparent from FIG. 2, the clock signal supplied to the clock signal line 5 is the clock input to each flip-flop 6, 7, 8 (hereinafter referred to as F / F 6, 7, 8). Supplied to the terminal. The propagation of the data signal given from the data input line 4 to the input terminal of the F / F 6 is supplied to the data input terminal of the F / F 7 by the data signal wiring 9, and further the data input of the F / F 8 is input by the data signal wiring group 10. Supplied to the terminal. The propagation delay time of the data signal and the clock signal supplied to each F / F is represented by the sum of the delay time of each element of the signal path and the propagation delay time of the wiring path. Is constant, the transmission delay time of the wiring paths 5, 9 and 10 varies depending on the state of the wiring pattern of the layout.

【0016】このような回路に対する自動レイアウト方
法について、図1を参照して説明する。図2で示される
ような集積回路のパターンの制作が指示されると、自動
レイアウト装置の自動配置配線プログラムは、図3で示
されるような全体のレイアウトパターンの生成を従来と
同様に行う(ステップS1)。レイアウトパターンの生
成を行った後、クロック信号ライン5から各F/Fまで
の信号伝搬遅延時間の算出と、データ信号配線9,10
からF/F7,8までの信号伝搬遅延時間の算出を行
い、F/F7,8のホールドマージンが不足しているか
否かをレイアウトパターンより抽出する(ステップS
2)。
An automatic layout method for such a circuit will be described with reference to FIG. When an instruction to produce a pattern of an integrated circuit as shown in FIG. 2 is given, the automatic layout and wiring program of the automatic layout apparatus performs the generation of the entire layout pattern as shown in FIG. S1). After the layout pattern is generated, the signal propagation delay time from the clock signal line 5 to each F / F is calculated and the data signal wirings 9 and 10 are calculated.
To F / F7, 8 are calculated, and whether or not the hold margin of F / F7, 8 is insufficient is extracted from the layout pattern (step S).
2).

【0017】次に、ホールドマージンが不足しているF
/F(例えば、図3のF/F19)に対し、不足してい
る遅延時間を越える範囲で最も遅延時間の短いF/Fの
パターンを図5(b)〜(e)より選択する(ステップ
S3)。F/F19のホールドマージンを満足するよう
に、例えば図5(b)のF/Fを選択し、選択したF/
FをF/F20としてF/F19とレイアウト情報上で
置換する(ステップS4)。なお、この時レイアウト配
線パターン17,置換対象外のF/F18(ホールドマ
ージンを満足するF/F)については、再レイアウトま
たは置換処理は行われない。以上の処理により、論理回
路情報の変更,再レイアウトすることなく、ホールドマ
ージンを満足することができる。
Next, F where the hold margin is insufficient
/ F (for example, F / F 19 in FIG. 3), the F / F pattern with the shortest delay time within the range exceeding the shortage delay time is selected from FIGS. 5B to 5E (steps). S3). In order to satisfy the hold margin of the F / F 19, for example, the F / F of FIG. 5B is selected, and the selected F / F is selected.
F is replaced with F / F20 and F / F19 is replaced on the layout information (step S4). At this time, the layout wiring pattern 17 and the F / F 18 that is not the replacement target (F / F that satisfies the hold margin) are not subjected to relayout or replacement processing. Through the above processing, the hold margin can be satisfied without changing or relaying out the logic circuit information.

【0018】図5(a)〜(e)に示すようなセル状の
F/Fは、F/F素子12の前段に一定の遅延時間を持
つ素子(この場合はbuffer回路16)を直列に並
べたものであり、セルの大きさ、入力出力端子位置1
1,13,14,15の位置を等しくしてある。ただ
し、図2ないし図4で示されるF/Fは、論理回路図上
では1種類のみと看做される。なお、最初の自動配置配
線におけるF/Fのレイアウトパターンとしては図5
(a)で示されるものが使用される。
In the cellular F / F as shown in FIGS. 5A to 5E, an element having a constant delay time (buffer circuit 16 in this case) is connected in series in front of the F / F element 12. They are arranged side by side, cell size, input / output terminal position 1
The positions of 1, 13, 14, and 15 are made equal. However, the F / Fs shown in FIGS. 2 to 4 are regarded as only one type on the logic circuit diagram. The layout pattern of the F / F in the first automatic placement and routing is shown in FIG.
The one shown in (a) is used.

【0019】なお、遅延付きF/Fとしては、今回の実
施例のように、一定の遅延時間を持つ素子(buffe
r回路16)を直列に並べたものでなくても、F/Fの
大きさ、入出力端子位置が同一であれば良いので、図6
に示すように遅延素子21として接続されたセルの駆動
能力など信号伝達遅延時間を左右する特性が異なる素子
を用いてもよい。
As the F / F with delay, as in the present embodiment, an element (buffer) having a constant delay time is used.
Even if the r circuit 16) is not arranged in series, the size of the F / F and the input / output terminal position may be the same.
As shown in FIG. 5, an element having different characteristics that influence the signal transmission delay time such as the driving ability of the cell connected as the delay element 21 may be used.

【0020】次に本発明の第2の実施例について図7,
図8を用いて説明する。図7においては、F/F22に
接続されているF/F23a,23b,23cについて
全てホールドマージンが不足しているものとする。ホー
ルドマージンが不足しているF/F23a,23b,2
3cの中で、最もホールドマージンが不足しているF/
Fの不足遅延時間により、図8に示す遅延素子28を出
力端子側に持つ遅延素子付きF/Fの選択を行う。選択
方法は、ホールドマージンを越える範囲で最も小さい遅
延値を持つF/Fを選択する。選ばれた置換用のF/F
をデータ信号伝搬経路の送り側であるF/F22と置換
する。以上の処理を自動レイアウト装置を用いてレイア
ウトすることにより、ホールドマージンを満足した高集
積なレイアウト設計を自動的に実現することができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 7, it is assumed that the hold margins of all the F / Fs 23a, 23b, and 23c connected to the F / F 22 are insufficient. F / F 23a, 23b, 2 with insufficient hold margin
F / which has the shortest hold margin among 3c
The F / F with delay element having the delay element 28 shown in FIG. 8 on the output terminal side is selected based on the shortage delay time of F. As the selection method, the F / F having the smallest delay value in the range exceeding the hold margin is selected. F / F for replacement selected
Is replaced with the F / F 22, which is the sending side of the data signal propagation path. By laying out the above processing using the automatic layout apparatus, a highly integrated layout design satisfying the hold margin can be automatically realized.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明は自動レイア
ウト装置の内部に、信号伝搬経路に種々の長さの信号遅
延をもたらす遅延素子を組み込んだ置換用のフリップフ
ロップを予め用意し、レイアウトした集積回路中のフリ
ップフロップの中にホールドマージン不足が生じたフリ
ップフロップがあった場合には、これを抽出し、適宜な
置換用のフリップフロップと交換する機能を、従来のレ
イアウト処理機能に付加することにより、人手または自
動による論理回路情報の変更やホールドマージン不足に
よる再レイアウトを実行することなく、ホールドマージ
ンを満足したレイアウトを実現できるという効果があ
り、集積度を殆ど変えることなく、後戻りのないレイア
ウト設計の実現,論理回路情報変更によるミスを生じな
い自動レイアウトを実現できるという効果を有する。ま
た、この回路の変更は外観的な変更を伴わないので変更
前の設計者が変更後の論理回路情報をみても容易に理解
できるという効果もある。
As described above, according to the present invention, the flip-flops for replacement in which the delay elements that bring the signal delays of various lengths into the signal propagation paths are incorporated are prepared and laid out in the automatic layout apparatus. If there is a hold margin shortage among the flip-flops in the integrated circuit, the function of extracting the flip-flop and replacing it with an appropriate replacement flip-flop is added to the conventional layout processing function. As a result, there is an effect that a layout satisfying the hold margin can be realized without manually or automatically changing the logic circuit information or performing a re-layout due to a shortage of the hold margin. Realization of layout design, automatic layout that does not cause mistakes due to changes in logic circuit information It has the effect that the current can be. Further, since the change of the circuit does not involve the change of the appearance, the designer before the change can easily understand the logic circuit information after the change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の自動レイアウト方法の主要部を示すフ
ローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a main part of an automatic layout method of the present invention.

【図2】本発明の自動レイアウト装置により、作成すべ
き集積回路の一部の論理回路を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a part of a logic circuit of an integrated circuit to be created by the automatic layout device of the present invention.

【図3】図2の回路図に従って、本発明の自動レイアウ
ト装置が従来の方法によってレイアウトした集積回路の
パターンを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a pattern of an integrated circuit laid out by a conventional method by the automatic layout apparatus of the present invention according to the circuit diagram of FIG.

【図4】本発明の自動レイアウト装置が、図3で示され
た集積回路の各F/Fにおけるホールドタイムを算出
し、ホールドマージンが不足しているF/Fを遅延素子
付きF/Fで置換した結果を示すパターン図である。
FIG. 4 is a diagram showing an automatic layout apparatus of the present invention, which calculates a hold time at each F / F of the integrated circuit shown in FIG. It is a pattern diagram which shows the result of substitution.

【図5】(a)〜(b)は、置換のために予め用意され
た遅延素子付きF/Fの例を示すパターン図である。
5A and 5B are pattern diagrams showing an example of an F / F with a delay element prepared in advance for replacement.

【図6】遅延素子付きF/Fの他の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another example of an F / F with a delay element.

【図7】本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図8】図8の実施例において用いられる置換用の遅延
素子付きF/Fを示すパターン図である。
8 is a pattern diagram showing an F / F with a delay element for replacement used in the embodiment of FIG.

【図9】従来の自動レイアウト装置により、作成すべき
集積回路の一部の論理回路を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a part of a logic circuit of an integrated circuit to be created by a conventional automatic layout device.

【図10】図9の論理回路に従来の方法で遅延素子が追
加されたところを示す回路図である。
10 is a circuit diagram showing a state where a delay element is added to the logic circuit of FIG. 9 by a conventional method.

【図11】図9の論理回路に従来の方法で遅延素子が挿
入されたところを示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a delay element inserted in the logic circuit of FIG. 9 by a conventional method.

【図12】従来例の遅延素子の内部回路を示したパター
ン図である。
FIG. 12 is a pattern diagram showing an internal circuit of a conventional delay element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 データ入力ライン 5 クロック信号ライン 6,7,8,18,19,22,23a,23b,23
c F/F 9 データ信号配線 10 データ信号配線群 11,24 入力端子 12 F/F素子 13,14,25,26 出力端子 15,27 クロック入力端子 16 遅延素子(Buffer回路) 17 配線 20 置換用のF/F
4 data input lines 5 clock signal lines 6, 7, 8, 18, 19, 22, 23a, 23b, 23
c F / F 9 data signal wiring 10 data signal wiring group 11, 24 input terminal 12 F / F element 13, 14, 25, 26 output terminal 15, 27 clock input terminal 16 delay element (Buffer circuit) 17 wiring 20 for replacement F / F

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年6月23日[Submission date] June 23, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図5】(a)〜()は、図4の回路の置換のために
予め用意された遅延素子付きF/Fの例を示すパターン
図である。
5 (a) to ( e ) are pattern diagrams showing an example of an F / F with a delay element prepared in advance for replacement of the circuit of FIG.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の信号伝搬経路を要素とし、それぞ
れの信号伝搬経路における信号伝搬遅延時間に関し、ホ
ールドマージンが所望の値に納まることを必要とする信
号伝搬経路を少なくとも一つ含む集積回路の自動レイア
ウト方法において、 内部遅延は異なるが、大きさ、入出力端子位置が等しい
複数のフリップフロップを予め用意する第1の段階と、 集積回路の素子間接続情報に基づいて、レイアウトパタ
ーン情報を自動生成する第2の段階と、 生成されたレイアウトパターン情報より、前記信号伝搬
経路中の各フリップフロップにおけるホールドタイムを
算出し、ホールドマージンが不足しているそれぞれのフ
リップフロップである置換対象フリップフロップを抽出
する第3の段階と、 生成されたレイアウトパターン情報中の置換対象フリッ
プフロップに対して、前段階で抽出したホールドマージ
ン不足時間と、それぞれの置換対象フリップフロップの
内部遅延の和に相当する遅延時間を持つフリップフロッ
プである置換フリップフロップを選択する第4の段階
と、 前段階で生成されたレイアウトパターンより、選択され
た置換フリップフロップと置換対象フリップフロップと
を変更する第5の段階とを有することを特徴とする自動
レイアウト方法。
1. An integrated circuit comprising a plurality of signal propagation paths as elements and including at least one signal propagation path which requires a hold margin to be within a desired value with respect to a signal propagation delay time in each signal propagation path. In the automatic layout method, layout pattern information is automatically generated based on the first step of preparing a plurality of flip-flops having different internal delays but the same size and input / output terminal position, and the inter-element connection information of the integrated circuit. From the second stage of generation and the generated layout pattern information, the hold time at each flip-flop in the signal propagation path is calculated, and the flip-flops to be replaced, which are the flip-flops having insufficient hold margins, are calculated. Third stage of extraction and replacement pair in generated layout pattern information With respect to the flip-flops, a fourth stage of selecting a replacement flip-flop that is a flip-flop having a delay time corresponding to the sum of the hold margin shortage time extracted in the previous step and the internal delay of each replacement target flip-flop, and An automatic layout method comprising: a fifth step of changing the selected replacement flip-flop and the replacement target flip-flop based on the layout pattern generated in the previous step.
【請求項2】 少なくとも配線およびフリップフロップ
を含む種々の回路要素をそれぞれの回路パターンとして
回路要素記憶部に記憶し、記憶した回路要素を用いて、
クロック信号に同期して信号を伝達する集積回路を、指
示に従って自動的にレイアウトできる自動レイアウト装
置において、 接続端子を含む外縁形状が前記フリップフロップと同一
であって、それぞれ遅延時間の異なる遅延素子が付加さ
れた複数の遅延素子付きフリップフロップをそれぞれ回
路パターンとして記憶している遅延素子付きフリップフ
ロップパターン記憶部と、 指示に従って回路要素記憶部から、適宜な回路要素を選
択し、選択した回路要素を用いて所望の集積回路をレイ
アウトする第1のレイアウト部と、 第1のレイアウト部がレイアウトした集積回路における
前記各フリップフロップのホールドタイムを算出し、ホ
ールドマージンが不足しているか否かを判定し、ホール
ドマージンが不足しているフリップフロップを置換対象
フリップフロップとして抽出するホールドマージン判定
部と、 ホールドマージン判定部が抽出した置換対象フリップフ
ロップを、前記置換対象フリップフロップのホールドマ
ージン不足時間に対応する遅延時間を有する遅延素子が
付加された遅延素子付きフリップフロップにより、置換
する第2のレイアウト部とを有することを特徴とする自
動レイアウト装置。
2. Various circuit elements including at least wirings and flip-flops are stored as respective circuit patterns in a circuit element storage section, and the stored circuit elements are used,
In an automatic layout device capable of automatically laying out an integrated circuit that transmits a signal in synchronization with a clock signal according to an instruction, a delay element having an outer edge shape including a connection terminal that is the same as the flip-flop and different delay times is provided. A flip-flop pattern storage unit with delay elements that stores each of a plurality of added flip-flops with delay elements as a circuit pattern and an appropriate circuit element from the circuit element storage unit according to the instruction, and select the selected circuit element. A first layout unit for laying out a desired integrated circuit using the flip-flop and a hold time of each of the flip-flops in the integrated circuit laid out by the first layout unit are calculated to determine whether or not a hold margin is insufficient. Replace flip-flops with insufficient hold margin Hold-margin determining unit for extracting as a target flip-flop, and a delay element having the replacement-target flip-flop extracted by the hold-margin determining unit with a delay element having a delay time corresponding to the hold-margin shortage time of the replacement-target flip-flop. An automatic layout device having a second layout section which is replaced by an attached flip-flop.
【請求項3】 前記遅延素子はバッファ回路である請求
項2記載の自動レイアウト装置。
3. The automatic layout apparatus according to claim 2, wherein the delay element is a buffer circuit.
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CN112115668A (en) * 2020-08-05 2020-12-22 深圳市紫光同创电子有限公司 FPGA layout method, device, electronic equipment and computer readable medium

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