JPH08194727A

JPH08194727A - 配置要素間の結合関係表示方法

Info

Publication number: JPH08194727A
Application number: JP7005454A
Authority: JP
Inventors: Masato Shigegaki; 眞人茂垣
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1995-01-18
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体装置等の回路素子の配線経路を予測しな
がら素子の配置決定を支援する。【構成】最小木，疑似スタイナ木などの概略配線経路を
決定するための中間生成情報を表示する。【効果】配線経路を予想できるため、高密度かつ配線可
能性の高い配置を迅速に決定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置と座標入
力装置を用いて、任意の結合関係にある複数の対象物を
平面上に対話配置するＣＡＤ（コンピュータエイデッド
デザイン）装置にかかり、特に、半導体装置の配置を入
力する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の対話レイアウト装置において、配
置要素を対話的に配置する場合、配置場所を決めるため
に、図２に示すように、新たに配置しようとする要素２
０１とすでに配置されている要素２０２〜２０７との間
に結線関係がある場合に、その間を結ぶ線２１０を表示
することが一般に行われている。このとき、表示する線
の表示方法としては、以下に示すもののいずれかがとら
れている。

【０００３】（１）ラットネット表示：配置しようとす
る要素とつながる要素との間のすべての結線関係の分だ
け、線を表示。

【０００４】（２）結合本数表示：配置しようとする要
素の間の結線本数に応じてその間を結ぶ線の太さ，色を
変えて表示。

【０００５】（３）結合度表示：要素間の結線の重みを
付け和（結合度）に応じてその間を結ぶ線の太さ，色を
変えて表示。

【０００６】対話レイアウト装置の使用者は、この結線
情報の表示を参考として、たとえば、結線本数の多い要
素のそばに配置するなどの基準で、要素の配置位置を決
める。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で表示し
ていた要素間の結線関係情報は、レイアウト対象だけで
一意的に決まるもので、どのような配置をするかに依存
しない。この点は、表示すべき情報をあらかじめ計算し
ておけるため、配置要素の移動に伴う表示の更新が高速
に行えるという利点がある。しかし、実際のレイアウト
では、配置状態によって配線経路が変わり、結線関係だ
けから見るとよいと思われた配置が、配線をして見ると
迂回配線が多く生じるなどして、面積が大きくなってし
まうことがある。

【０００８】図３に、図２の配置に対する配線結果の例
を示す。図２では、配置しようとする要素２０１と配置
済みの要素２０２および２０６との間の結合が強いの
で、その中間に置くほうが良いように思えるが、実際に
配線して見ると、３０７が中継点となり、その分配線領
域が少なくて済むので、上に寄せたほうが良かったとい
うことがわかる。

【０００９】この例でもわかるように、より密なレイア
ウトを行うには、配線を考慮した配置の決定が必要であ
るが、従来とられている結合関係の表示では、実際の配
線がどうなるかを直観的に予測できないため、その要求
には答えられない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の問題点は、表示し
ている情報が、結線関係のみだけであって、配線に関係
していないことに起因する。計算時間が許せば、配置状
態に適した配線経路そのものを動的に計算し、それを元
に必要な情報を表示させることで、正確な予想ができる
が、対象となる配線本数が数千本になる場合、対話処理
で許される時間内に詳細な配線経路を求めることはでき
ない。従来、静的に計算可能な結線関係に基づいた表示
がなされてきた理由もそこにある。本発明は、現在の配
置状態に適した配線経路を容易に予想できる情報とし
て、配線経路を決定するための処理の中間情報として良
く用いられる、最小木、あるいは疑似スタイナ木を表示
することによって、上記の課題を解決する。

【００１１】

【作用】通常の配線処理では、未配線やショートが許さ
れないため、厳密な処理が必要で、対話処理に許される
時間内に終了することが困難であるが、最終的な配線を
予想するのに必要なところまでの計算にとどめておけ
ば、この問題は回避できる。また、配置対象の移動に伴
い、その情報を動的に計算する必要があるが、この場
合、変化するのは配置対象の位置だけでほかの部分は変
化しないため、配線処理に使うアルゴリズムをうまく使
えば、変化部分の再計算のみで済むため、さらに処理時
間を短縮できる。

【００１２】従って本発明によれば、配線経路と密接な
関係を持つ情報が視覚的に、動的に表示されるので、最
終的な配線経路を予測しながら配置を行うことが可能と
なる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の配線経路情報計算処理の一例
を示す。まず、問題を解決するためには、次の条件を満
たす情報量の計算手段が必要である。

【００１４】（１）現在の配置状態に対して、配線経路
が容易に推定できる。すなわち、配線経路を決定する上
での基準となり得る情報であること。

【００１５】（２）配置状態が変更されたときに、高速
に再計算できる情報であること。

【００１６】条件（１）を満たすためには、実際の配線
処理の途中で計算される情報が適している。条件（２）
を満たすためには、全体を再計算することなく、変化部
分のみの再計算で得られる情報がよい。たとえば、次の
情報が候補となる。

【００１７】（１）すでに配置済みの機能論理単位上の
端子と配置しようとする移動中の機能論理単位上の端子
間を結ぶ最小木（図４）。

【００１８】（２）上記端子間を結ぶ疑似スタイナ木
（図５）。

【００１９】図３と図４，図５を比較して見れば、従来
の結線関係表示に比べて、最小木あるいは、疑似スタイ
ナ木による表示がより配線結果に近いことがわかる。実
際、最小木による表示だけでも、中間点を経由した配線
が行われそうなことが予測できるため、従来技術による
表示では避けられなかった、必要以上に下に置いてしま
うという誤りをおかさずに済む。

【００２０】これらの情報は、（１），（２）の順に前
の情報を元に計算でき、また、部分的に配置が変わった
ときの再計算が容易にできる。以下に、これらの初期値
計算方法，再計算方法を示す。

【００２１】最小木とは、与えられたすべての点をつな
ぐ辺の集合で次の条件を満たすものをいう。（１）辺は与えられた点の間を結ぶ直線。（２）同じ辺を２回以上たどらずに、互いに辺でつなが
っている点をたどって元の点に戻る閉路がない。（３）条件（１），（２）を満たす辺の集合のなかで、
その長さの和が最小である。

【００２２】これらの条件によって、最小木は、最短配
線経路のよい近似となっている。ただし、配線経路は縦
横方向のみに通るので、距離としては直線距離ではな
く、２点間の水平方向の距離と垂直方向の距離の和（マ
ンハッタン距離）を用いるのが普通である。

【００２３】最小木は、点の数Ｎの２乗に比例する処理
時間で計算できることが知られている。さらに、平面上
の点に限れば、ＮlogＮで計算できることが知られてい
る。また、一つの点の移動に対して、最小木を再計算す
るには、次のようにすればよい。

【００２４】まず、移動する点を除いた最小木を求め
る。これは前処理になるので、再計算の手間には入らな
い。次に、移動する点が加わった場合の最小木を計算す
る。この処理は、移動後の点と最小木の適当な点を結ぶ
辺を追加した後、追加した点から出発して、深さ優先探
索順で点をたどり、移動後とその点を結ぶ辺より短い辺
が、その辺を追加することによってできる閉路上にある
場合はその辺を除去して、新しい辺を追加、そうでない
場合はそのまま続行するという処理で計算できる。この
処理は、点の数Ｎに比例する処理時間で計算できる。さ
らに、平面ではすべての点をたどる必要はなく、新しい
点の周辺のみをたどれば十分であるため、さらに処理時
間は少なくて済む。

【００２５】スタイナ木とは、与えられたすべての点と
任意に追加した点を結ぶ最小木の中で、辺の長さの合計
が最小となるものである。スタイナ木そのものを求める
ことは困難であることが知られている。そこで、一般に
は、最小木から出発し、辺長が短くなる適当な点を追加
していってできる疑似スタイナ木を求めることが次善の
策となる。配線経路の計算に用いる方法は、最小木の辺
を縦横の辺とする場合に、辺のなす角が小さいほうの側
を選ぶことによって容易に得られる。また、更新は最小
木の変化した部分に関係する部分だけを再計算すれば十
分である。このように、最小木，疑似スタイナ木のいず
れも対象となる点に比例する時間で再計算が可能であ
り、対話性を損なうことなく表示を更新できる。

【００２６】これまでの説明では、移動対象となる配置
要素に接続する配線が一つであるとしてきたが、一般に
は、多数の配線が接続している。この場合、それをすべ
て表示したのでは、多くの線が重なり合って見にくいだ
けでなく、表示更新の手間がかり対話性を損なう恐れが
ある。この場合、重なり合う線をまとめ、重なる本数を
太さか色で表示させればよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、配線経路と密接な関係
を持つ情報が視覚的に、動的に表示されるので、最終的
な配線経路を予測しながら配置を行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示手順の例を示すフローチャート。

【図２】従来技術の移動対象となる配置要素とつながる
要素との結線関係の説明図。

【図３】図２に対応する概略配線の説明図。

【図４】本発明の移動対象となる配置要素とつながる要
素との間をつなぐ最小木の説明図。

【図５】本発明の移動対象となる配置要素とつながる要
素との間をつなぐスタイナ木の説明図。

【符号の説明】

４０１…配置要素、４０２，４０３，４０４，４０５，
４０６，４０７…配置要素、４０８，４０９…配置要
素、４１０…最小木。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画面上に表示した配置要素の位置を座標入
力装置を用いて入力する配置指示方法において、すでに
配置済みの配置要素と新たに配置しようとする移動中の
配置要素の接続関係を、対象物の接続点同士を結ぶ最小
木の枝を計算し、表示することを特徴とする配置要素間
の結合関係表示方法。
【請求項２】請求項１において、前記最小木の枝の代わ
りに、端子間を結ぶ疑似スタイナ木の枝を計算し、表示
する配置要素間の結合関係表示方法。
【請求項３】請求項１において、配置要素の座標が移動
した場合に、前記配置要素と直接接続する他の配置要素
との結合関係を調べることによって、表示する枝を再計
算する配置要素間の結合関係表示方法。
【請求項４】請求項１において、接続点の位置を、接続
する枝が最小になるように移動させながら計算し、表示
する配置要素間の結合関係表示方法。
【請求項５】請求項１において、同一の対象の組を結ぶ
枝の本数に応じて、線の幅または色のいずれかを変えて
表示する配置要素間の結合関係表示方法。