JPH0721227A - Logic synthesis method for asynchronous logic circuit - Google Patents

Logic synthesis method for asynchronous logic circuit

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JPH0721227A
JPH0721227A JP5150797A JP15079793A JPH0721227A JP H0721227 A JPH0721227 A JP H0721227A JP 5150797 A JP5150797 A JP 5150797A JP 15079793 A JP15079793 A JP 15079793A JP H0721227 A JPH0721227 A JP H0721227A
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JP
Japan
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clock
logic circuit
circuit
asynchronous
asynchronous logic
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JP5150797A
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Japanese (ja)
Inventor
Masashi Akaha
正志 赤羽
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Fuji Facom Corp
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Fuji Facom Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To shorten prescribed time for optimizing an asynchronous logic circuit by automatically optimizing a circuit for setting a clock. CONSTITUTION:A clock network connected to the clock input terminal of a logic element in the asynchronous logic circuit is made into a group and it is detached from the asynchronous logic circuit. A part where the clock network of the asynchronous logic circuit is removed is divided for the respective different parts of a clock signal. Then, the asynchronous logic circuit is optimized by using a function simulation result for the respective different parts of the detached clock network and the divided clock signals. Namely, the clock network 20 is detached from the circuit, and the remaining logic circuit is divided into the different parts of the clock signal. The clock network 20 is detached as a module 3, and the remaining circuit is divided into a module 1 including only a flip flop 3 and a module 2 including flip flops 4 and 5.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は特定用途向け集積回路
(ASIC)の設計方式に係り、更に詳しくは論理素子
のクロック入力端子に対して組合せ回路の出力が非同期
クロックとして入力される非同期論理回路のネットリス
トの生成を論理合成装置を利用して行うための、非同期
論理回路の論理合成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an application specific integrated circuit (ASIC) design method, and more particularly to an asynchronous logic circuit in which an output of a combinational circuit is input as an asynchronous clock to a clock input terminal of a logic element. The present invention relates to a logic synthesis method of an asynchronous logic circuit for generating a netlist of the above using a logic synthesis device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図23は本発明が対象とする非同期論理
回路の例である。同図において、フリップフロップ1の
クロック入力端子にアンド回路2が接続され、その出力
が非同期クロックとして与えられている。
2. Description of the Related Art FIG. 23 shows an example of an asynchronous logic circuit targeted by the present invention. In the figure, an AND circuit 2 is connected to the clock input terminal of the flip-flop 1, and its output is given as an asynchronous clock.

【0003】図24は非同期、多相クロックを利用した
論理回路の例である。同図において、フリップフロップ
3に対してはアンド回路6の出力としてのクロックネッ
トが接続され、フリップフロップ4および5に対して
はアンド回路7の出力としてのクロックネットが接続
されている。これらのクロックは、図23におけると同
様に非同期クロックである。
FIG. 24 shows an example of a logic circuit using an asynchronous multiphase clock. In the figure, a clock net as an output of the AND circuit 6 is connected to the flip-flop 3, and a clock net as an output of the AND circuit 7 is connected to the flip-flops 4 and 5. These clocks are asynchronous clocks as in FIG.

【0004】このような非同期論理回路に対して最適化
を行おうとする場合に、例えば図23においてアンド回
路2に対する2つの入力CS,WTの波形がどのように
なるかを論理合成装置側で予測することはできず、フリ
ップフロップ1のクロック入力に関するタイミング、す
なわち動作周波数を求めることができず、最適な回路を
得ることが困難であるという問題点があった。
When optimizing such an asynchronous logic circuit, the logic synthesizer side predicts what the waveforms of the two inputs CS and WT to the AND circuit 2 will be, for example, in FIG. However, the timing related to the clock input of the flip-flop 1, that is, the operating frequency cannot be obtained, and it is difficult to obtain an optimum circuit.

【0005】図25はこのような非同期論理回路に対す
る最適化におけるクロックの設定の従来方式の説明図で
ある。同図(a) は第1の従来手法を示し、この方式では
設計者によってアンド回路の出力点に仕様を満足するク
ロックの設定が手作業によって行われていた。
FIG. 25 is an explanatory diagram of a conventional method of setting a clock in optimization of such an asynchronous logic circuit. FIG. 1A shows the first conventional method. In this method, the designer manually sets the clock that satisfies the specifications at the output point of the AND circuit.

【0006】図25(b) は第2の従来手法である。この
方式では手作業によってクロックネットワークがブロッ
ク化(階層化)されて、論理回路から切り離され、残り
の論理回路のクロック入力端子に対するクロック設定が
設計者によって手作業で行われていた。
FIG. 25 (b) shows a second conventional method. In this method, the clock network is manually divided into blocks (hierarchical structure) and separated from the logic circuit, and the designer manually sets the clocks for the clock input terminals of the remaining logic circuits.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の論
理合成方式においては、複雑な非同期回路に対して適正
なクロックの制約が設定されない場合には最適な回路が
得られない、すなわち動作周波数が不明のために要求さ
れる周波数で動作しない回路となってしまうという問題
点があった。また最適な回路を得ようとして人手によっ
てクロックの制約を設定する場合には、最適な回路を得
るためにその設定に要する時間が非常に長くなるという
問題点があった。
In the conventional logic synthesis method described above, an optimum circuit cannot be obtained unless an appropriate clock constraint is set for a complicated asynchronous circuit. There is a problem that the circuit does not operate at the required frequency because of the unknown. Further, when the clock constraint is manually set to obtain the optimum circuit, there is a problem that the time required for setting the clock to obtain the optimum circuit becomes very long.

【0008】本発明は、非同期論理回路に対する機能シ
ミュレーションの結果を利用して、非同期論理回路の最
適化に要する時間を短縮することである。
The present invention is to shorten the time required for optimizing an asynchronous logic circuit by utilizing the result of functional simulation for the asynchronous logic circuit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】図1は本発明の
機能ブロック図である。同図は、論理素子のクロック入
力端子に対して組合せ回路の出力が非同期クロックとし
て入力される非同期論理回路において、機能シミュレー
ション結果を利用して最適化を行う、非同期論理回路の
論理合成方法の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of the present invention. This figure shows the function of the logic synthesis method of an asynchronous logic circuit that optimizes using the results of functional simulation in an asynchronous logic circuit in which the output of the combination circuit is input as an asynchronous clock to the clock input terminal of the logic element. It is a block diagram.

【0010】図1において、まず10で非同期論理回路
内の論理素子のクロック入力端子に接続されるクロック
ネットワークがグループ化されて、非同期論理回路から
切り離される。
In FIG. 1, first, at 10, the clock networks connected to the clock input terminals of the logic elements in the asynchronous logic circuit are grouped and separated from the asynchronous logic circuit.

【0011】11で非同期論理回路のクロックネットワ
ークを除く部分がクロック信号の異なる部分毎に分割さ
れ、12で切り離されたクロックネットワーク、および
分割されたクロック信号の異なる部分毎に、非同期論理
回路の最適化が機能シミュレーション結果を利用して行
われる。
In 11, the portion of the asynchronous logic circuit excluding the clock network is divided into different portions of the clock signal, and in 12 the separated clock network and the divided portion of the divided clock signal are optimized for the asynchronous logic circuit. Optimization is performed using the results of functional simulation.

【0012】例えば図24の論理回路では、クロックネ
ットと、クロックネットとがクロックネットワーク
としてブロック化され、残りの論理回路が異なるクロッ
ク毎に分割される。この場合フリップフロップ3に対す
るクロック入力と、フリップフロップ4および5に対す
るクロック入力とが異なっているので、例えばフリップ
フロップ3のみが1つの部分として分割され、例えばフ
リップフロップ3と4の間の組合せ回路8を含んで、そ
の他の全ての部分が他の部分として分割される。
For example, in the logic circuit of FIG. 24, the clock net and the clock net are divided into blocks as a clock network, and the remaining logic circuits are divided for different clocks. In this case, since the clock input to the flip-flop 3 and the clock input to the flip-flops 4 and 5 are different, for example, only the flip-flop 3 is divided as one part, and, for example, the combination circuit 8 between the flip-flops 3 and 4 is divided. , And all other parts are split as other parts.

【0013】また本発明において切り離されたクロック
ネットワーク、分割されたクロック信号の異なる部分毎
に行われる最適化において、利用される機能シミュレー
ション結果は、例えば非同期論理回路の機能ブロックに
対する信号値がある変化を起こしてからその変化と同
一、または異なる変化を起こすまでの最小時間として定
義される最小変化時間、およびその最小変化時間と非同
期論理回路の基本クロック周期との比として定義される
最小変化比率である。
In the present invention, the functional simulation result used in the optimization performed for each different part of the separated clock network and divided clock signal is, for example, a change in the signal value for the functional block of the asynchronous logic circuit. The minimum change time defined as the minimum time from the occurrence of the change to the change that is the same or different, and the minimum change ratio defined as the ratio of the minimum change time to the basic clock cycle of the asynchronous logic circuit. is there.

【0014】[0014]

【実施例】図3は本発明が対象とする非同期、多相クロ
ックを利用した非同期論理回路の例である。同図は実質
的に図24と同一であるが、クロックネットとクロッ
クネットとによって構成されるクロックネットワーク
が1つのグループ20として階層化されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 shows an example of an asynchronous logic circuit using an asynchronous multiphase clock, which is the object of the present invention. This figure is substantially the same as FIG. 24, but a clock network composed of clock nets and clock nets is hierarchized as one group 20.

【0015】図3は図2の回路からクロックネットワー
ク20を切り離し、かつ残りの論理回路をクロック信号
の異なる部分毎に分割した結果を示す。同図においてク
ロックネットワークはモジュール3として切り離され、
また残りの論理回路はフリップフロップ3のみを含むモ
ジュール1と、フリップフロップ4,5を含むモジュー
ル2とに分割されている。
FIG. 3 shows the result of disconnecting the clock network 20 from the circuit of FIG. 2 and dividing the remaining logic circuit into different parts of the clock signal. In the figure, the clock network is separated as module 3,
The remaining logic circuit is divided into a module 1 including only the flip-flop 3 and a module 2 including the flip-flops 4 and 5.

【0016】図4は非同期、多相クロックを使った他の
論理回路の例である。同図においてアンド回路25に対
する入力D2ENは4ビットのデータであり、この4ビ
ットとフリップフロップ21の出力D2CKとの論理積
がアンド回路25から出力される。アンド回路26に対
する入力D3ENについても同様である。
FIG. 4 shows an example of another logic circuit using an asynchronous multiphase clock. In the figure, the input D2EN to the AND circuit 25 is 4-bit data, and the logical product of these 4 bits and the output D2CK of the flip-flop 21 is output from the AND circuit 25. The same applies to the input D3EN to the AND circuit 26.

【0017】図5は図4の論理回路においてクロックネ
ットワークを階層化(グループ化)した結果を示す。ク
ロックネットワークはブロック30としてグループ化さ
れている。
FIG. 5 shows the result of hierarchical (grouping) the clock network in the logic circuit of FIG. The clock networks are grouped as block 30.

【0018】図6は図4,図5の回路からクロックネッ
トワークを切り離し、また残りの論理回路をクロックの
異なる部分毎に分割した結果を示す。図7は非同期クロ
ックを使った論理回路の第3の例である。同図におい
て、2つのフリップフロップ31,32には同一のクロ
ックが入力されており、クロックネットワークは3つの
アンド回路33〜35、およびオア回路36から構成さ
れている。
FIG. 6 shows the result of disconnecting the clock network from the circuits of FIGS. 4 and 5 and dividing the remaining logic circuit into different parts of the clock. FIG. 7 shows a third example of a logic circuit using an asynchronous clock. In the figure, the same clock is input to the two flip-flops 31 and 32, and the clock network is composed of three AND circuits 33 to 35 and an OR circuit 36.

【0019】図8は図7の回路からクロックネットワー
クを分離した結果を示し、同図(a)は残りの論理回路
を、(b) は分離されたクロックネットワークを示してい
る。図9は図4の論理回路に対する機能シミュレーショ
ン結果を示す。これらの機能シミュレーション結果か
ら、本発明における非同期論理回路の最適化において用
いられる最小変化時間、および最小変化比率について次
に説明する。
FIG. 8 shows the result of separating the clock network from the circuit of FIG. 7, FIG. 8 (a) shows the remaining logic circuit, and FIG. 8 (b) shows the separated clock network. FIG. 9 shows the result of functional simulation for the logic circuit of FIG. From the results of these functional simulations, the minimum change time and the minimum change ratio used in the optimization of the asynchronous logic circuit according to the present invention will be described below.

【0020】図10は最適化に用いられる最小変化時間
の説明図である。最小変化時間は、論理回路のある機能
ブロックの信号の値にある特定の変化が起こってからそ
れと同一、または異なる変化が起こるまでの時間として
定義され、従って一般的に複数種類の最小変化時間を定
義することが可能であるが、回路の論理合成において利
用される最小変化時間の種類は回路の種類やピンの属性
などによって特定化される。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the minimum change time used for optimization. The minimum change time is defined as the time from the occurrence of a certain change in the value of a signal of a functional block of a logic circuit until the change that is the same as or different from it, and therefore generally, there are multiple types of minimum change times. Although it can be defined, the type of the minimum change time used in the logic synthesis of the circuit is specified by the type of the circuit or the attribute of the pin.

【0021】図10において最小変化時間として多くの
種類が定義可能であるが、本実施例においてはクロック
信号に対して3種類の最小変化時間が用いられる。図1
1は図9の機能シミュレーション結果に対して定義され
る3種類の最小変化時間を、3つのクロック信号CK1
〜CK3に対して示したものである。ここで最小変化時
間は立ち上りから次の立ち上りまで、立ち上りから次の
立ち下りまで、立ち下りから次の立ち上りまでの時間の
3種類として定義されている。この3種類はクロックの
動作周期を定義するために必要なものである。
Although many kinds of minimum change times can be defined in FIG. 10, three kinds of minimum change times are used for the clock signal in this embodiment. Figure 1
1 indicates three types of minimum change times defined for the functional simulation result of FIG.
To CK3. Here, the minimum change time is defined as three types of time from the rising edge to the next rising edge, the rising edge to the next falling edge, and the falling edge to the next rising edge. These three types are necessary to define the operating cycle of the clock.

【0022】図12は図11の最小変化時間を利用した
クロックタイミングの定義結果を示し、クロックCK1
に対してはその動作周期が3、CK2に対しては動作周
期が7、CK3に対しては動作周期が14を持つクロッ
クとしてクロックの制約が与えられる。
FIG. 12 shows the definition result of the clock timing using the minimum change time of FIG.
, The operation cycle is 3, the operation cycle is 7 for CK2, and the operation cycle is 14 for CK3.

【0023】図12におけるクロック周期はクロックの
最小動作周期、言い換えれば最速動作周波数に対応する
ものである。図13は最小動作周期の説明図である。同
図においては、図4のアンド回路24に対する2つの入
力D1EN、およびD1CKに対する出力CK1の波形
から最小動作周期が得られる経過を示している。
The clock cycle in FIG. 12 corresponds to the minimum operating cycle of the clock, in other words, the fastest operating frequency. FIG. 13 is an explanatory diagram of the minimum operation cycle. In the same figure, the process of obtaining the minimum operation cycle from the waveforms of the two inputs D1EN to the AND circuit 24 and the output CK1 to D1CK in FIG. 4 is shown.

【0024】最小変化時間などを用いたクロックネット
ワークの最適化を説明する前に、クロックネットワーク
以外の分割された論理回路の部分の最適化を簡単に説明
する。図14はデザインルールによる最適化の例であ
る。同図は図4の回路でフリップフロップ21の駆動能
力とアンド回路25の入力端子の負荷係数との間のデザ
インルールに関する最適化である。すなわちフリップフ
ロップ21の駆動能力が10であり、アンド回路25の
入力端子D2CKの負荷係数が30であるとすれば、デ
ザインルールエラーがあることになり、このままではデ
ザインルールに適合しないので、フリップフロップ21
の出力端子とアンド回路25の入力端子D2CKとの間
にバッファ40を挿入し、このバッファの出力として駆
動能力を36に上げることにより、デザインルールを満
たした最適化が行われる。
Before describing the optimization of the clock network using the minimum change time and the like, the optimization of the portion of the divided logic circuit other than the clock network will be briefly described. FIG. 14 shows an example of optimization according to the design rule. This figure is an optimization regarding the design rule between the driving capability of the flip-flop 21 and the load coefficient of the input terminal of the AND circuit 25 in the circuit of FIG. That is, if the driving capability of the flip-flop 21 is 10 and the load coefficient of the input terminal D2CK of the AND circuit 25 is 30, then there is a design rule error. 21
The buffer 40 is inserted between the output terminal of the AND circuit and the input terminal D2CK of the AND circuit 25, and the drive capability is increased to 36 as the output of this buffer, whereby the optimization satisfying the design rule is performed.

【0025】次にクロックネットワークにおけるクロッ
ク周期の設定などについて、図15〜図17を用いて説
明する。図15は全体の出力OUTの最小変化時間、お
よび最小変化比率を利用したクロックの設定を行う対象
回路の例である。同図において、回路はフリップフロッ
プ41〜43、およびアンド回路44から構成されてい
る。
Next, setting of a clock cycle in the clock network will be described with reference to FIGS. FIG. 15 shows an example of a target circuit for setting a clock using the minimum change time and the minimum change ratio of the entire output OUT. In the figure, the circuit is composed of flip-flops 41 to 43 and an AND circuit 44.

【0026】図16は図15の回路に対する機能シミュ
レーション結果を示す。これにより出力OUTの最小変
化時間は基準クロックの周期を‘1’とする時‘3’と
なり、最小変化時間の基準クロック周期に対する比とし
ての最小変化比率も‘3’となる。
FIG. 16 shows the result of functional simulation for the circuit of FIG. As a result, the minimum change time of the output OUT becomes "3" when the reference clock cycle is "1", and the minimum change ratio as a ratio of the minimum change time to the reference clock cycle is also "3".

【0027】この最小変化比率はその信号が基準クロッ
クに対して何倍の速度で変化しているかに対応する値で
あり、ここでアンド回路44の出力Xが結局最短でも3
クロックかかって変化していることから、アンド回路4
4の2つの入力W1,W2のどちらか一方が変化してか
ら、3クロック以内(実際にはセットアップ時間やホー
ルド時間を考慮する必要がある)に出力Xが確定すれば
よいことになる。
This minimum change ratio is a value corresponding to how fast the signal changes with respect to the reference clock. Here, the output X of the AND circuit 44 is 3 at the shortest after all.
AND circuit 4 because it changes due to the clock
It is only necessary to determine the output X within 3 clocks (actually it is necessary to consider the setup time and the hold time) after either one of the two inputs W1 and W2 of 4 changes.

【0028】図17は図16の結果を利用して設定され
た仮想クロックの説明図である。仮想クロックとして基
準クロックの3倍の周期を持つクロックが用いられてい
る。このように最小変化時間、および最小変化比率を用
いてクロックの制約の設定が可能となるが、実際には基
準クロックはこの方法によって設定されたタイミングよ
りも早く動作するため、図17に示すようにタイミング
マスク領域を確保して、この領域内で出力Xの信号値が
変化するのを防止する必要がある。
FIG. 17 is an explanatory diagram of the virtual clock set using the result of FIG. A clock having a cycle three times as long as the reference clock is used as the virtual clock. In this way, it is possible to set the clock constraint using the minimum change time and the minimum change ratio. However, in practice, the reference clock operates faster than the timing set by this method, and as shown in FIG. It is necessary to secure a timing mask area in order to prevent the signal value of the output X from changing in this area.

【0029】図18〜図21は、図15〜図17で説明
した最適化を更に詳細に説明するためのものである。図
18は図16で示したものと同様のシミュレーション結
果であるが、ここではアンド回路44の出力Xと関連さ
せて、入力端子W1とXの間の信号の最小変化時間と、
入力W2とXとの間の信号の最小変化時間を示してい
る。この最小変化時間は、例えばW1とXとの間の信号
に対しては、出力Xが図より遅く立ち上ると、この最小
変化時間が伸びてクロック周期を‘1’とする時、最小
変化時間が‘2’を越えることを意味している。そし
て、この最小変化時間を基にして、論理合成装置側では
W1とXの間の最大遅延時間、およびW2とXの間の最
大遅延時間を設定することができる。
18 to 21 are for explaining the optimization described in FIGS. 15 to 17 in more detail. FIG. 18 shows a simulation result similar to that shown in FIG. 16, but here, in association with the output X of the AND circuit 44, the minimum change time of the signal between the input terminals W1 and X,
The minimum change time of the signal between the inputs W2 and X is shown. This minimum change time is, for example, for a signal between W1 and X, when the output X rises later than in the figure, this minimum change time is extended and when the clock cycle is set to “1”, the minimum change time is It means to exceed "2". Then, based on this minimum change time, the maximum delay time between W1 and X and the maximum delay time between W2 and X can be set on the side of the logic synthesizer.

【0030】図19は図15のフリップフロップ43に
対するクロック信号をCK3として、前述の仮想クロッ
クを用いた場合のフリップフロップのセットアップタイ
ム、ホールドタイムと仮想クロックの立ち上りの関係を
示すものである。このように基準クロックの動作周期の
整数倍、ここでは3倍の仮想クロックの設定を行うこと
ができるために、フリップフロップ43に対するデータ
入力、すなわちXとクロックの関係をセットアップタイ
ム、ホールドタイムとを考慮しても十分緩和することが
でき、回路の機能に即した最適化を行うことができる。
FIG. 19 shows the relationship between the flip-flop setup time and hold time and the rising edge of the virtual clock when the virtual clock is used with the clock signal for the flip-flop 43 shown in FIG. 15 as CK3. As described above, since it is possible to set a virtual clock that is an integral multiple of the operation cycle of the reference clock, here three times, the data input to the flip-flop 43, that is, the relationship between X and the clock, the setup time and the hold time are Even if it is considered, it can be sufficiently relaxed, and optimization can be performed according to the function of the circuit.

【0031】図20は仮想クロックの説明図である。同
図に示すように、基準クロックの動作周期に対して最小
変化比率‘3’を乗ずることにより、仮想クロックの周
期‘6’が求められる。
FIG. 20 is an explanatory diagram of the virtual clock. As shown in the figure, the cycle of the virtual clock, '6', is obtained by multiplying the operation cycle of the reference clock by the minimum change ratio '3'.

【0032】図21はタイミングマスク領域の詳細説明
図である。タイミングマスク領域とは、図15のアンド
回路44の出力Xの信号値が基準クロックに対して変化
してはならない時間を示すものである。前述のように、
このアンド回路の入力W1と出力Xの間の信号の最小変
化時間は‘2’であり、信号W1が変化してからXが出
力されるまでの遅延時間が‘2’以内であればよいこと
になる。しかしながら実際に動作するクロックの周期は
‘1’であり、W1とXの間の信号の最小変化時間の時
間内であってもXの信号レベルが変化してはならない時
間帯が生じる。その時間は基準クロックの整数倍の値を
基準として、セットアップ時間とホールド時間とを加算
した時間帯である。また実際には配線による遅延時間も
含まれるために、正確にはセットアップ時間、ホールド
時間、および配線遅延時間を加算した時間帯となる。
FIG. 21 is a detailed explanatory diagram of the timing mask area. The timing mask area indicates a time when the signal value of the output X of the AND circuit 44 in FIG. 15 should not change with respect to the reference clock. As aforementioned,
The minimum change time of the signal between the input W1 and the output X of this AND circuit is "2", and the delay time from the change of the signal W1 to the output of X should be "2" or less. become. However, the cycle of the clock that actually operates is "1", and there occurs a time zone in which the signal level of X must not change even within the time of the minimum change time of the signal between W1 and X. The time is a time zone in which the setup time and the hold time are added with reference to an integer multiple of the reference clock. Further, in practice, since the delay time due to the wiring is also included, it is more accurately the time zone in which the setup time, the hold time, and the wiring delay time are added.

【0033】前述のように機能シミュレーション結果、
すなわち最小変化時間と最小変化比率を用いてクロック
ネットワークにおけるクロック周期の設定を行うことも
できるが、また例えばフリップフロップ相互間の回路に
対して遅延時間の最大値を設定することができ、フリッ
プフロップ相互間のデータ経路内の組合せ回路のゲート
面積と速度のトレードオフの範囲が広がり、論理回路の
最適化結果が向上する。
As described above, the functional simulation result,
That is, the minimum change time and the minimum change ratio can be used to set the clock cycle in the clock network. However, for example, the maximum delay time can be set for the circuits between the flip-flops. The range of trade-off between the gate area and the speed of the combinational circuit in the mutual data path is expanded, and the optimization result of the logic circuit is improved.

【0034】図22は組合せ回路としてのゲートの最適
化の説明図である。同図(a) のゲート回路が最適化され
同図(b) に示すようになると、ゲート面積は12から8
に、遅延時間は0.6ns から 0.4nsに向上する。
FIG. 22 is an explanatory diagram of gate optimization as a combinational circuit. When the gate circuit in Fig. 6 (a) is optimized and becomes as shown in Fig. 6 (b), the gate area is 12 to 8
In addition, the delay time improves from 0.6ns to 0.4ns.

【0035】以上のように1つのグループとして分離さ
れたクロックネットワーク、クロック信号の異なる部分
毎に分割された論理回路のそれぞれは個別に最適化さ
れ、その結果は最終的に1つの回路として成り立つよう
に接続され、非同期回路の論理合成が行われる。
As described above, each of the clock network separated as one group and the logic circuit divided for each different portion of the clock signal is individually optimized, and the result is finally realized as one circuit. Is connected to and the logic synthesis of the asynchronous circuit is performed.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば非同期でかつ多相のクロックを用いた論理回路の論
理合成において、手作業で行われていたクロックの設定
などの回路の最適化を自動的に実行することが可能とな
り、機能シミュレーション結果としての最小変化時間、
最小変化比率を利用して回路の最適化が実現できる。
As described in detail above, according to the present invention, in the logic synthesis of the logic circuit using the asynchronous and multi-phase clocks, the optimum circuit operation such as the clock setting which was manually performed It is possible to automatically perform the optimization, and the minimum change time as a result of functional simulation,
The circuit can be optimized by using the minimum change ratio.

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

【図1】本発明の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of the present invention.

【図2】本発明の対象としての非同期、多相クロックを
用いた回路の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a circuit using an asynchronous multiphase clock as an object of the present invention.

【図3】図2の回路の分割結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a division result of the circuit of FIG.

【図4】非同期、多相クロックを用いた論理回路の第2
の例を示す図である。
FIG. 4 is a second logic circuit using an asynchronous multiphase clock.
It is a figure which shows the example of.

【図5】図4の論理回路におけるクロックネットワーク
をグループ化した結果を示す図である。
5 is a diagram showing a result of grouping clock networks in the logic circuit of FIG.

【図6】図5の論理回路の分割結果を示す図である。6 is a diagram showing a result of division of the logic circuit of FIG.

【図7】非同期論理回路の第3の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a third example of an asynchronous logic circuit.

【図8】図7の回路の分割結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a division result of the circuit of FIG.

【図9】図4の論理回路の機能シミュレーション結果を
示す図である。
9 is a diagram showing a result of functional simulation of the logic circuit of FIG.

【図10】最小変化時間の定義を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the definition of the minimum change time.

【図11】クロック信号に対する最小変化時間の説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a minimum change time with respect to a clock signal.

【図12】最小変化時間を利用したクロックタイミング
の定義を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating the definition of clock timing using the minimum change time.

【図13】最速動作周波数に対応する最小動作周期の説
明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a minimum operation cycle corresponding to the fastest operation frequency.

【図14】デザインルールを用いた論理回路最適化の説
明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of logic circuit optimization using design rules.

【図15】クロックネットワークにけるクロック周期の
設定を説明するための回路の例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a circuit for explaining setting of a clock cycle in a clock network.

【図16】図15の論理回路に対するシミュレーション
結果を示す図である。
16 is a diagram showing simulation results for the logic circuit of FIG.

【図17】図15の回路に対する仮想クロックの設定を
説明する図である。
17 is a diagram illustrating setting of a virtual clock for the circuit of FIG.

【図18】図15の回路に対するアンド回路44の出力
Xを含めた機能シミュレーション結果を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a result of functional simulation including an output X of an AND circuit 44 for the circuit of FIG. 15.

【図19】仮想クロックとセットアップタイム、および
ホールドタイムの関係を説明する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a relationship between a virtual clock, a setup time, and a hold time.

【図20】仮想クロックと基準クロックの周期の関係を
説明する図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a relationship between periods of a virtual clock and a reference clock.

【図21】タイミングマスク領域の詳細説明図である。FIG. 21 is a detailed explanatory diagram of a timing mask area.

【図22】組合せ回路のゲート面積および遅延時間の最
適化を説明する図である。
FIG. 22 is a diagram for explaining optimization of a gate area and a delay time of a combinational circuit.

【図23】非同期クロックを用いた論理回路の例を示す
図である。
FIG. 23 is a diagram showing an example of a logic circuit using an asynchronous clock.

【図24】非同期、多相クロックを用いた論理回路の例
を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing an example of a logic circuit using an asynchronous multiphase clock.

【図25】非同期論理回路のクロック設定の従来手法を
説明する図である。
FIG. 25 is a diagram illustrating a conventional method of setting a clock of an asynchronous logic circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,3〜5 フリップフロップ 2,6,7 アンド回路 8,9 組合せ回路 20 階層化(グループ化)されたクロックネ
ットワーク 21〜23 フリップフロップ 24〜26 アンド回路 30 階層化(グループ化)されたクロックネ
ットワーク
1,3 to 5 Flip-flops 2,6,7 AND circuit 8,9 Combination circuit 20 Hierarchical (grouped) clock network 21-23 Flip-flops 24-26 AND circuit 30 Hierarchical (grouped) clock network

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 論理素子のクロック入力端子に対して組
合せ回路の出力が非同期クロックとして入力される非同
期論理回路において、 該非同期論理回路内の論理素子のクロック入力端子に接
続されるクロックネットワークをグループ化して、該非
同期論理回路から切り離し(10)、 該非同期論理回路の該クロックネットワークを除く部分
を、クロック信号の異なる部分毎に分割し(11)、 該切り離されたクロックネットワーク、および該分割さ
れたクロック信号の異なる部分毎に、該非同期論理回路
の機能シミュレーション結果を利用して最適化を行う
(12)ことを特徴とする非同期論理回路の論理合成方
法。
1. In an asynchronous logic circuit in which an output of a combinational circuit is input as an asynchronous clock to a clock input terminal of a logic element, a group of clock networks connected to clock input terminals of logic elements in the asynchronous logic circuit is grouped. And disconnecting the asynchronous logic circuit from the asynchronous logic circuit (10), dividing a part of the asynchronous logic circuit excluding the clock network into different parts of the clock signal (11), the separated clock network, and the divided clock network. A logic synthesis method for an asynchronous logic circuit, characterized in that optimization is performed for each different portion of the clock signal by utilizing a result of functional simulation of the asynchronous logic circuit (12).
【請求項2】 前記最適化を行うために利用される機能
シミュレーション結果が、前記非同期論理回路の機能ブ
ロックに対する信号値がある変化を起こしてから該変化
と同一、または異なる変化を起こすまでの最小時間とし
て定義される最小変化時間、および該最小変化時間と該
非同期論理回路における基本クロック周期の比として定
義される最小変化比率であることを特徴とする請求項1
記載の非同期論理回路の論理合成方法。
2. The minimum value of the result of the functional simulation used for performing the optimization from the time when a certain change occurs in the signal value of the functional block of the asynchronous logic circuit to the time when the same or different change occurs. A minimum change time defined as time, and a minimum change ratio defined as a ratio of the minimum change time and a basic clock cycle in the asynchronous logic circuit.
A method for synthesizing the described asynchronous logic circuit.
JP5150797A 1993-06-22 1993-06-22 Logic synthesis method for asynchronous logic circuit Withdrawn JPH0721227A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7072821B1 (en) * 1998-05-29 2006-07-04 Siemens Aktiengesellschaft Device and method for synchronizing an asynchronous signal in synthesis and simulation of a clocked circuit
KR100609148B1 (en) * 1999-12-22 2006-08-04 한국전자통신연구원 Method for making sequential circuits with truth table comparison

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