JPH08147338A - ハードウェア機能設計支援装置及びハードウェア機能設計支援方法 - Google Patents

ハードウェア機能設計支援装置及びハードウェア機能設計支援方法

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JPH08147338A
JPH08147338A JP6290958A JP29095894A JPH08147338A JP H08147338 A JPH08147338 A JP H08147338A JP 6290958 A JP6290958 A JP 6290958A JP 29095894 A JP29095894 A JP 29095894A JP H08147338 A JPH08147338 A JP H08147338A
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JP
Japan
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file
hardware
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JP6290958A
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Takamitsu Yamada
孝光 山田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハードウエア設計の大幅な効率の向上を計る
ハードウェア機能設計支援方法及びハードウェア機能設
計支援装置を提供する。 【構成】 階層分割又はコンカレント分割して状態遷移
図を入力し、該状態遷移図を論理回路におけるインスタ
ンスモジュールであるとして分割、抽出して(ステップ
202)、モジュール化された各状態遷移図をハードウ
エア記述言語の形式へそれぞれ変換し、ファイル登録す
る(ステップ203)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、状態遷移図をハードウ
ェア記述言語の形式、ステートマシンフォーマット又は
PLAフォーマットへ変換するハードウェア機能設計支
援装置及びハードウェア機能設計支援方法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】近年、機
能シミュレータや論理合成ツールの高性能化にともな
い、HDL(ハードウェア記述言語)を使った機能設計
手法が普及してきた。同期式のコントローラやステート
マシンの設計については、直接HDLをコーディングす
るよりも状態遷移図を使って設計する方が直接的である
として、図9に示すような状態遷移図を対話的にデータ
ベース登録してHDLを自動で生成するツールも市販さ
れている。今日では、図9に示すような状態遷移図に関
しても、より容易に設計できるよう、階層分割設計やコ
ンカレント分割設計ができるように工夫されている。状
態数が多い時や、複雑な遷移のあるケースでは、これに
よって状態遷移図の設計効率向上を計ることができる。
図9の状態遷移図に示される状態を例えば階層分割し作
成した状態遷移図を図10に示す。尚、図10におい
て、図中の「S0」,「P0」,「P1」は状態名を示
し、「GO」,「COND」は入力条件を示し、「Z」
は出力を示す。また、図10に示す◎は下階層に当たる
状態遷移図Pをシンボル化したものである。
【0003】一方、状態数の多いコントローラを設計す
る場合には、クリティカルパスやタイミング解析の困難
化を懸念して、複数のインスタンスモジュールに分割し
て設計するという手段がとられる。また、今日の論理合
成ツールで扱うことのできる状態数はせいぜい20個程
度までである。しかし、状態遷移図からHDLを自動生
成する従来のツールでは、状態遷移図作成の段階では図
10に示すように階層分割設計やコンカレント分割設計
したとしても、生成されるHDLは、図11に示すよう
に、1モジュールで生成されてしまい、さらに上記HD
Lを元に作成される回路図においても分割処理された図
とはならない。これでは、状態遷移図の設計は容易化で
きてもタイミング解析の容易化や論理合成ツールの制限
などは全く無視されてしまい、結局のところ、ハードウ
エア設計の大幅な効率向上には至っていないという問題
点がある。本発明はこのような問題点を解決するために
なされたもので、タイミング解析や論理合成を考慮しな
がら状態遷移図の設計が可能でありハードウエア設計の
大幅な効率の向上を計るハードウェア機能設計支援装置
及びハードウェア機能設計支援方法を提供することを目
的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段とその作用】本発明のハー
ドウェア機能設計支援装置は、階層分割又はコンカレン
ト分割されている個々の状態遷移図を、論理回路の一つ
のインスタンスモジュールであるとしてデータベースか
ら抽出しハードウェア記述言語の形式へ変換してファイ
ル登録するモジュール分割手段と、上記状態遷移図の入
力条件に対応する外部入力信号、上記状態遷移図の出力
に対応する外部出力信号、及び階層間の状態遷移を制御
する内部信号を、上記モジュール分割手段にて抽出した
各インスタンスモジュール間で結線して論理回路情報を
作成しファイル登録する論理回路情報生成手段と、を備
えたことを特徴とする。
【0005】モジュール分割手段は、個々の状態遷移図
を論理回路の一つのインスタンスモジュールとしてデー
タベースから抽出し、抽出した各状態遷移図をそれぞれ
ハードウェア記述言語の形式に変換する。論理回路情報
生成手段は、外部入力信号、外部出力信号及び内部信号
に基づき、上記分割手段にて抽出された、各インスタン
スモジュールに対応した各状態遷移図間の結線を行い論
理回路図を作成する。このように、モジュール分割手段
及び論理回路情報生成手段は、階層分割又はコンカレン
ト分割された状態遷移図に対応してハードウェア記述言
語を生成し、個々の状態遷移図に対応させて論理回路図
における1モジュールを生成することから、タイミング
解析や論理合成を考慮しながら状態遷移図の分割設計が
可能となり、ハードウエア設計の大幅な効率向上を計る
ように作用する。
【0006】又、本発明のハードウェア機能設計支援方
法は、階層分割又はコンカレント分割されている個々の
状態遷移図を、論理回路の一つのインスタンスモジュー
ルであるとしてデータベースから抽出しハードウェア記
述言語の形式へ変換してファイル登録するモジュール分
割工程と、上記状態遷移図の入力条件に対応する外部入
力信号、上記状態遷移図の出力に対応する外部出力信
号、及び階層間の状態遷移を制御する内部信号を、上記
モジュール分割工程にて抽出した各インスタンスモジュ
ール間で結線して論理回路情報を作成しファイル登録す
る論理回路情報生成工程と、を備えたことを特徴とす
る。
【0007】
【実施例】本発明のハードウェア機能設計支援装置及び
ハードウェア機能設計支援方法の一実施例について図を
参照しながら以下に説明する。尚、ハードウェア機能設
計支援方法はハードウェア機能設計支援装置を使用する
ことで実行される。本実施例のハードウェア機能設計支
援装置は図1に示すように、キーボード101、マウス
102、グラフィックディスプレイ103、グラフィッ
クRAM104、ハードディスク105、ROM(読出
専用メモリ)106、CPU(中央演算処理装置)10
7、RAM(読出書込メモリ)108を備え、これらの
各構成要素は接続線109に接続されている。
【0008】このように構成されるハードウェア機能設
計支援装置において、キーボード101、マウス102
は、グラフィックディスプレイ103上で対話的に状態
遷移図を設計するために使用される。尚、このようにし
て作成される状態遷移図は、図10に示すような、階層
分割処理又はコンカレント分割処理して作成されるもの
である。又、階層分割処理又はコンカレント分割処理し
て作成されたそれぞれの状態遷移図を第1状態遷移図と
する。
【0009】グラフィックRAM104は、グラフィッ
クディスプレイ103上に出力する上記第1状態遷移図
のグラフィックイメージを格納するためのRAMであ
る。ここで設計された、図10に示すような第1状態遷
移図はハードディスク105にファイル登録される。R
OM106は、本実施例により付加されるプログラムモ
ジュールが格納されるプログラムメモリである。
【0010】CPU107は上記プログラムモジュール
に従い以下のように動作する。又、CPU107には、
ハードディスク105にファイル登録されている図10
に示すような第1状態遷移図を論理回路におけるそれぞ
れのインスタンスモジュールとして分割、抽出した後、
これらのモジュール分割された各状態遷移図をハードウ
エア記述言語の形式へ変換し、該ハードウェア記述言語
をハードディスク105にファイル登録するモジュール
分割手段110と、論理回路図に関する論理回路情報を
作成してハードディスク105にファイル登録する論理
回路情報生成手段111とを備える。又、モジュール分
割手段110には、上記モジュール分割する際において
後述のコントロール信号を付加する付加手段120と、
分割する各状態遷移図をそれぞれのインスタンスモジュ
ールとして抽出する抽出手段121と、分割、抽出した
状態遷移図をハードウエア記述言語の形式へ変換するH
DL変換手段122とを備えている。尚、このように各
インスタンスモジュールに対応して分割、抽出された状
態遷移図を第2状態遷移図とする。RAM108は、ワ
ーキングRAMであって、読み込んだ状態遷移図が処理
用としてデータベース登録される。
【0011】このように構成されるハードウェア機能設
計支援装置の動作を以下に説明する。 図2に示すよう
に、ステップ(図内では、「S」にて示す)201に
て、作成された第1状態遷移図のファイルをハードディ
スク105から読み出し、RAM108へデータベース
登録する。次に、ステップ202にて、RAM108内
のデータベースから、階層分割又はコンカレント分割さ
れている個々の状態遷移図を、論理回路におけるそれぞ
れ一個のインスタンスモジュールに対応させて抽出す
る。分割された個々の第2状態遷移図を関連付けるため
に、各第2状態遷移図の相互間の状態遷移動作を表すた
めのコントロール信号が新たに必要となる。図3に上記
コントロール信号の付加を行う処理フローを示す。
【0012】図4及び図5に示す第2状態遷移図は階層
分割にて作成した場合を例にとる。尚、図4に示す第2
状態遷移図が上階層に相当し図5に示す第2状態遷移図
が下階層に相当する。まず、ステップ301にて、下階
層に当たる状態遷移図に対して、図5に示すように、ダ
ミーのアイドル状態(図5にて「Idle」と記載した
状態)を付加する。
【0013】次に、ステップ302にて、図4に示すよ
うに上階層に当たる状態遷移図の出力に、下階層の状態
遷移を活性化させるための、「enter P」(図4
内で矢印アにて示されるもの)にて図示する活性化コン
トロール信号を付加し、さらに上記活性化コントロール
信号を下階層に当たる状態遷移図へ入力条件として与え
る。
【0014】次に、ステップ303にて、図5に示すよ
うに下階層に当たる状態遷移図の出力に、下階層から上
階層への遷移を通知するための、「leave P」
(図5内で矢印イにて示されるもの)にて図示する通知
コントロール信号を付加し、さらに該通知コントロール
信号を上階層に当たる状態遷移図へ入力条件として与え
る。又、図4及び図5に示す第2状態遷移図に図示され
る、その他のコントロール信号、「leave P」、
「!leave P」、「!enter P」、「en
ter P」についても付加される。尚、状態遷移図の
入力条件や出力はそのまま継承する。
【0015】このようにしてコントロール信号が付加さ
れ、第1状態遷移図から第2状態遷移図を抽出後、ステ
ップ203にて、個々のモジュール、即ち、各第2状態
遷移図をハードウエア記述言語の形式へ変換し、該HD
Lをハードディスク105へファイル登録する。尚、各
第2状態遷移図がハードウエア記述言語の形式へ変換さ
れる際には、上記コントロール信号をも同様にハードウ
エア記述言語の形式へ変換される。又、状態遷移図を読
み込んでハードウエア記述言語の形式へ変換しファイル
出力する動作は、既に市販の装置を使用する。又、図4
に示す状態Sの第2状態遷移図をHDLの形式にて表し
たものを図6に示し、図5に示す状態Pの第2状態遷移
図をHDLの形式にて表したものを図7に示す。図6及
び図7に示すように、階層分割して作成した第1状態遷
移図が、それぞれの階層に対応してHDL形式に変換さ
れているのがわかる。
【0016】次に、ステップ204では、図4及び図5
に対応する、変換後のそれぞれのモジュールは、論理ブ
ロックとしてインスタンス化され、入力条件や出力を外
部ポートとし、上述の付加したコントロール信号などを
互いに接続して論理回路情報を作成し、ハードディスク
105にファイル登録する。尚、作成された論理回路図
は、図8に示すように、2つの論理ブロックを有してい
る。論理ブロック1001が図4に示す状態Sに対応す
るものであり、論理ブロック1002が図5に示す状態
Pに対応するものである。ANDゲート1003は、出
力Zの値の整合性を計るために付加しているものであ
る。
【0017】尚、状態遷移図からステートマシンフォー
マットやPLAフォーマットへ変換する装置は、ハード
ウエア記述言語の形式へ変換するのと同様に既に存在す
る。よって、上述した状態S及び状態Pに対応する各第
2状態遷移図をステートマシンフォーマットやPLAフ
ォーマットへ変換してファイル登録することも容易に実
行することができる。
【0018】以上説明したように、本実施例のハードウ
エア機能設計支援装置及び方法は、設計者が階層若しく
はコンカレント分割して入力した各状態遷移図を、論理
回路における各インスタンスモジュールであるとして抽
出し、抽出した状態遷移図をハードウエア記述言語の形
式へそれぞれ変換し、ファイル登録するので、階層分割
等により作成した各状態遷移図がそのまま論理回路図に
おける1モジュールとなる。そのため、設計者はタイミ
ング解析や論理合成を考慮しながら状態遷移図の分割設
計が可能となり、ハードウエア設計の大幅な効率向上を
計ることができる。
【0019】又、本実施例のハードウエア機能設計支援
装置及び方法は、設計者が階層若しくはコンカレント分
割して入力した各状態遷移図を、論理回路における各イ
ンスタンスモジュールであるとして抽出し、抽出した状
態遷移図をステートマシンフォーマットの形式へ変換し
ファイル登録するので、設計者は状態マシンの論理合成
ツールを使ってコントローラ回路の設計を行う場合、1
モジュール当たりの状態数が論理合成ツールのパフォー
マンスを越えることのないよう考慮しながら状態遷移図
の階層、コンカレント分割設計が可能となり、ハードウ
エア設計の大幅な効率向上を計ることができる。
【0020】又、本実施例のハードウエア機能設計支援
装置及び方法は、設計者が階層若しくはコンカレント分
割して入力した各状態遷移図を、論理回路における各イ
ンスタンスモジュールであるとして抽出し、抽出した状
態遷移図をPLAフォーマットの形式へ変換しファイル
登録するので、設計者はPLAコンパイラを使ってコン
トローラ回路の設計を行う場合、1モジュール当たりの
回路規模がPLAコンパイラのパフォーマンスを越える
ことのないよう考慮しながら状態遷移図の階層、コンカ
レント分割設計が可能となり、ハードウエア設計の大幅
な効率向上を計ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、設
計者が階層若しくはコンカレント分割して入力した各状
態遷移図を、論理回路における各インスタンスモジュー
ルであるとして抽出し、抽出した状態遷移図をハードウ
ェア記述言語や論理回路情報を作成するようにしたこと
から、タイミング解析や論理合成を考慮しながら状態遷
移図の分割設計が可能となり、ハードウエア設計の大幅
な効率向上を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のハードウェア機能設計支援装置にお
ける一実施例の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示すハードウェア機能設計支援装置の
動作であって、本発明のハードウェア機能設計支援方法
の一実施例における処理動作を示すフローチャートであ
る。
【図3】 図2に示す処理動作の内、アイドル状態の付
加及びコントロール信号の付加に関する動作を示すフロ
ーチャートである。
【図4】 図2に示す処理動作において第2状態遷移図
に分割された場合における、状態Sに対応する第2状態
遷移図である。
【図5】 図2に示す処理動作において第2状態遷移図
に分割された場合における、状態Pに対応する第2状態
遷移図である。
【図6】 図4に示す状態Sの第2状態遷移図から作成
したHDLの形式を示す図である。
【図7】 図5に示す状態Pの第2状態遷移図から作成
したHDLの形式を示す図である。
【図8】 図6及び図7に示すHDLから作成した論理
回路図である。
【図9】 状態Sと状態Pとからなる状態遷移図であ
る。
【図10】 図9に示す状態遷移図を階層分割した場合
を示す第1状態遷移図である。
【図11】 図10に示す第1状態遷移図を従来のハー
ドウェア機能設計支援装置にてHDL形式に変換した場
合のHDLである。
【符号の説明】
103…グラフィックディスプレイ、104…グラフィ
ックRAM、105…ハードディスク、107…CP
U、110…モジュール分割手段、111…論理回路情
報生成手段。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 階層分割又はコンカレント分割されてい
    る個々の状態遷移図を、論理回路の一つのインスタンス
    モジュールであるとしてデータベースから抽出しハード
    ウェア記述言語の形式へ変換してファイル登録するモジ
    ュール分割手段と、 上記状態遷移図の入力条件に対応する外部入力信号、上
    記状態遷移図の出力に対応する外部出力信号、及び階層
    間の状態遷移を制御する内部信号を、上記モジュール分
    割手段にて抽出した各インスタンスモジュール間で結線
    して論理回路情報を作成しファイル登録する論理回路情
    報生成手段と、を備えたことを特徴とするハードウェア
    機能設計支援装置。
  2. 【請求項2】 上記モジュール分割手段は、上記データ
    ベースから抽出した個々の上記状態遷移図を上記ハード
    ウェア記述言語の形式に代えてステートマシンフォーマ
    ットへ変換してファイル登録する、請求項1記載のハー
    ドウェア機能設計支援装置。
  3. 【請求項3】 上記モジュール分割手段は、上記データ
    ベースから抽出した個々の上記状態遷移図を上記ハード
    ウェア記述言語の形式に代えてPLIフォーマットへ変
    換してファイル登録する、請求項1記載のハードウェア
    機能設計支援装置。
  4. 【請求項4】 階層分割又はコンカレント分割されてい
    る個々の状態遷移図を、論理回路の一つのインスタンス
    モジュールであるとしてデータベースから抽出しハード
    ウェア記述言語の形式へ変換してファイル登録するモジ
    ュール分割工程と、 上記状態遷移図の入力条件に対応する外部入力信号、上
    記状態遷移図の出力に対応する外部出力信号、及び階層
    間の状態遷移を制御する内部信号を、上記モジュール分
    割工程にて抽出した各インスタンスモジュール間で結線
    して論理回路情報を作成しファイル登録する論理回路情
    報生成工程と、を備えたことを特徴とするハードウェア
    機能設計支援方法。
  5. 【請求項5】 上記モジュール分割工程は、上記データ
    ベースから抽出した個々の上記状態遷移図を上記ハード
    ウェア記述言語の形式に代えてステートマシンフォーマ
    ットへ変換してファイル登録する、請求項4記載のハー
    ドウェア機能設計支援方法。
  6. 【請求項6】 上記モジュール分割工程は、上記データ
    ベースから抽出した個々の上記状態遷移図を上記ハード
    ウェア記述言語の形式に代えてPLIフォーマットへ変
    換してファイル登録する、請求項4記載のハードウェア
    機能設計支援方法。
JP6290958A 1994-11-25 1994-11-25 ハードウェア機能設計支援装置及びハードウェア機能設計支援方法 Pending JPH08147338A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016122299A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 富士通株式会社 ステートマシン分割プログラム、情報処理装置およびステートマシン分割方法

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