JPH08202743A - スイッチレベルシミュレーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路接続情報において双方向性を持たせる必
要がある個所により正確に双方向スイッチモデルを配置
し、その他の箇所には信号の流れる方向に応じた単方向
スイッチモデルを配置する。 【構成】 接続情報抽出部４は、回路情報が示す回路内
の各素子の接続状態を抽出して接続情報を作成する。入
出力種別判断部５は、接続情報から回路内のスイッチン
グ素子が双方向性であるかどうかと単方向スイッチング
素子における信号の流れる方向とを判断する。回路接続
情報生成部８は、入出力種別判断部５の判断結果を用い
てシミュレーション実行部９が用いる回路接続情報を生
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、論理回路の回路動作
をスイッチレベルで検証するスイッチレベルシミュレー
ションシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】設計されたディジタル論理回路の動作を
検証するために、スイッチレベルで論理シミュレーショ
ンやタイミングシミュレーションを実行したい場合があ
る。すなわち、シミュレーションにおける基本素子とし
てトランジスタを用いてシミュレーションを実行したい
場合がある。その際、スイッチレベルの回路接続情報を
作成する必要がある。検証対象のディジタル論理回路に
ＭＯＳ素子が含まれる場合、その素子の方向性を考慮し
た回路接続情報を作成しなければならない。つまり、Ｍ
ＯＳ素子は、ソース−ドレイン端子間の信号の伝搬方向
に双方向性があるので、動作検証時に、双方向性を持た
せる必要がある箇所には双方向スイッチモデルを配置し
て回路接続情報を作成しなければならない。

【０００３】図８および図９は特開平５−２６６１１７
号公報に示された従来のシミュレーションシステムにお
けるＭＯＳ素子の等価回路の作成方法を説明するための
回路図である。図８において、１００はＭＯＳ素子、２
００はＭＯＳ素子１００のソース端子Ｓまたはドレイン
端子Ｄに接続された素子である。

【０００４】図９において、２０１はＭＯＳ素子１００
のソース端子Ｓからの信号を入力する入力素子、２０２
はＭＯＳ素子１００のソース端子Ｓに信号を出力する出
力素子、２０３はＭＯＳ素子１００のドレイン端子Ｄか
らの信号を入力する入力素子、２０４はＭＯＳ素子１０
０のドレイン端子Ｄに信号を出力する出力素子である。

【０００５】２０５ａはソース端子Ｓ側の２つの出力素
子２０２の各出力を入力とする結線論理素子、２０５ｂ
は残ったソース端子Ｓ側の出力素子２０２および結線論
理素子２０５ａの出力を入力とし出力をＳi 端子に供給
する結線論理素子、２０６はドレイン端子Ｄ側の２つの
出力素子２０４の各出力を入力とし出力をＤi 端子に供
給する結線論理素子、２０７はＳi 端子の信号とＤi 端
子の信号とを入力とする結線論理素子、２０８はＳi 端
子の信号と結線論理素子２０７の出力とのうちのいずれ
かをゲート端子の信号レベルに応じて選択するセレクタ
素子、２０９はＤi 端子の信号と結線論理素子２０７の
出力とのうちのいずれかをゲート端子の信号レベルに応
じて選択するセレクタ素子である。ここで、ＭＯＳ素子
１００は、等価的に、結線論理素子２０７、セレクタ素
子２０８およびセレクタ素子２０９で置き換えられる。

【０００６】次にＭＯＳ素子の等価回路の作成方法につ
いて説明する。図８に示すような入力素子２０１，２０
３および出力素子２０２，２０４が接続されたＭＯＳ素
子１００が与えられたとする。まず、ＭＯＳ素子１００
のソース端子Ｓに接続する素子２００を入力素子２０１
と出力素子２０２とに分類する。また、ドレイン端子Ｄ
に接続する素子２００を入力素子２０３と出力素子２０
４とに分類する。

【０００７】次いで、ソース端子Ｓに接続する出力素子
２０２の各出力値を入力とする結線論理素子を配置す
る。この処理によって、結線論理素子２０５ａ，２０５
ｂが配置される。また、ドレイン端子Ｄに接続する出力
端子２０４の各出力値を入力とする結線論理素子を配置
する。この処理によって、結線論理素子２０６が配置さ
れる。さらに、ソース端子Ｓ側の結線論理素子２０５ｂ
の論理出力とドレイン端子Ｄ側の結線論理素子２０６の
論理出力とを入力とする結線論理素子２０７を配置す
る。なお、図９において、ソース端子Ｓ側の入力端子は
Ｓi と表され、ドレイン端子Ｄ側の入力端子はＤi と表
されている。また、ここで、結線論理素子とは、複数の
出力信号が衝突する場合の論理値を得るための仮想的な
素子である。

【０００８】次に、入力端子Ｓi における論理値と結線
論理素子２０７の出力論理値とのいずれかを、ゲート端
子Ｇの信号レベルに応じて選択するセレクタ素子２０８
を配置する。また、入力端子Ｄi における論理値と結線
論理素子２０７の出力論理値とのいずれかを、ゲート端
子Ｇの信号レベルに応じて選択する仮想的なセレクタ素
子２０９を配置する。そして、セレクタ素子２０８の出
力に各入力素子２０１を接続し、セレクタ素子２０９の
出力に各入力素子２０３を接続する。なお、図９におい
て、セレクタ素子２０８の出力端子はＳo と表され、セ
レクタ素子２０９の出力端子はＤo と表されている。

【０００９】以上にようにして作成された等価回路にお
けるＭＯＳ素子１００は、ゲート端子Ｇの信号レベルに
応じて、ドレイン端子Ｄの論理値がソース端子Ｓに伝わ
る場合と、ソース端子Ｓの論理値がドレイン端子Ｄに伝
わる場合との双方の場合を実現できる。すなわち、図９
に示されたＭＯＳ素子１００は、双方向性の素子を表し
ている。従って、この等価回路に対応した回路接続情報
を作成し、その回路接続情報にもとづいて論理シミュレ
ーションやタイミングシミュレーションを行えば、厳密
な回路動作検証を行うことができる。

【００１０】論理シミュレーションやタイミングシミュ
レーションでは、効率的なシミュレーションを実行する
ためにイベントドリブン方式を用いる場合が多い。とこ
ろが、一般に、双方向スイッチモデルを対象としたシミ
ュレーションは、単方向スイッチモデルを対象としたシ
ミュレーションに比べて、イベントドリブン方式による
論理シミュレーションやスイッチレベルシミュレーショ
ンに要する処理が複雑なものになる。従って、シミュレ
ーションを完了するまでに多大な時間を要する。

【００１１】そこで、全てのＭＯＳ素子１００を双方向
性の等価回路に置き換えるのではなく、明らかに単方向
性であるＭＯＳ素子１００は単方向性の素子として回路
接続情報を作成することが行われている。すなわち、回
路設計者が、回路における論理的な信号の流れを考慮し
てスイッチング素子の方向を決定する。そして、明らか
に単方向性であるスイッチング素子を、双方向性のもの
として取り扱わない。そのようにすれば、全てのＭＯＳ
素子１００を双方向性の等価回路に置き換える場合に比
べて、シミュレーションの完了までに要する時間は短縮
される。

【００１２】しかし、そのような回路設計者による方向
性の決定は作業効率がよくない。また、回路設計者が方
向性の決定を誤った場合には、十分な回路動作検証がで
きないことになる。例えば、図１０に示すような回路に
おいて、スイッチング素子であるＮＭＯＳトランジスタ
１２のドレイン端子には他のＮＭＯＳトランジスタ１３
のドレイン端子が接続している。よって、矢印で示すよ
うに、ＮＭＯＳトランジスタ１２のドレイン端子側から
ソース端子側に信号が流れる可能性がある。

【００１３】なお、図１０において、１１はＰＭＯＳト
ランジスタを示すシンボル（以下、単にＰＭＯＳトラン
ジスタと記す。）、１２はソース端子がＰＭＯＳトラン
ジスタ１１のドレイン端子に接続されたＮＭＯＳトラン
ジスタを示すシンボル（以下、単にＮＭＯＳトランジス
タと記す。）、１３はドレイン端子がＮＭＯＳトランジ
スタ１２のドレイン端子に接続されたＮＭＯＳトランジ
スタ、１７はＰＭＯＳトランジスタ、１８はドレイン端
子がＰＭＯＳトランジスタ１７のドレイン端子に接続さ
れたＮＭＯＳトランジスタ、１９はＰＭＯＳトランジス
タ、２０はドレイン端子がＰＭＯＳトランジスタ１９の
ドレイン端子に接続されたＮＭＯＳトランジスタであ
る。ＰＭＯＳトランジスタ１７とＮＭＯＳトランジスタ
１８とはＭＯＳインバータＡを構成し、ＰＭＯＳトラン
ジスタ１９とＮＭＯＳトランジスタ２０とはＭＯＳイン
バータＢを構成する。

【００１４】また、２１はＰＭＯＳトランジスタ１１の
ドレイン端子およびＮＭＯＳトランジスタ１２のソース
端子とＭＯＳインバータＡの入力端子との間の信号線、
２２はＮＭＯＳトランジスタ１２のドレイン端子および
ＮＭＯＳトランジスタ１３のドレイン端子とＭＯＳイン
バータＢの入力端子との間の信号線、２３はＭＯＳイン
バータＡの出力線、２４はＭＯＳインバータＢの出力線
である。２５は電源シンボル、２６はグラウンドシンボ
ルを示す。

【００１５】ＮＭＯＳトランジスタ１２について、回路
設計者が単方向のものとして回路接続情報を作成してし
まうと、図中の矢印方向に信号が流れる場合の動作の検
証ができない。すなわち、単方向性のＮＭＯＳトランジ
スタ１２を回路中に配置してしまうという配置誤りによ
って、回路動作の検証が十分に行えない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチレベル
シミュレーションシステムは以上のように構成されてい
るので、各スイッチング素子を双方向性の素子と考えて
シミュレーションを実行する場合には、シミュレーショ
ン時間が膨大になってしまうという問題点があった。ま
た、回路中の各スイッチング素子のうちの単方向性のス
イッチング素子を決定し、決定されたものについては単
方向の接続情報を作成してシミュレーションを実行する
場合には、決定誤りによって回路動作の検証が十分に行
えない可能性があるという問題点があった。

【００１７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、回路接続情報において双方向性
を持たせる必要がある個所により正確に双方向スイッチ
モデルを配置し、その他の箇所には信号の流れる方向に
応じた単方向スイッチモデルを配置できるスイッチレベ
ルシミュレーションシステムを得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るスイッチレベルシミュレーションシステムは、回路情
報が示す回路内の各素子の接続状態を抽出して接続情報
を作成する接続情報抽出部と、接続情報から回路内のス
イッチング素子が双方向性であるかどうかと単方向スイ
ッチング素子における信号の流れる方向とを判断する入
出力種別判断部と、入出力種別判断部の判断結果を用い
てシミュレーション実行部が用いる回路接続情報を生成
する回路接続情報生成部とを備えたものである。

【００１９】請求項２記載の発明に係るスイッチレベル
シミュレーションシステムは、入力手段が、回路情報と
して論理回路図データを入力する論理回路図データ作成
部を含むものである。

【００２０】請求項３記載の発明に係るスイッチレベル
シミュレーションシステムは、入出力種別判断部が判断
したスイッチング素子の方向性と論理回路図データにお
ける方向性とが異なる場合に警報メッセージを出力する
メッセージ出力部を備えたものである。

【００２１】請求項４記載の発明に係るスイッチレベル
シミュレーションシステムは、入出力種別判断部が判断
したスイッチング素子の方向性と論理回路図データにお
ける方向性とが異なる場合に、入出力種別判断部の判断
結果に従って回路情報を修正した上で回路接続情報を生
成する回路接続情報生成部を備えたものである。

【００２２】請求項５記載の発明に係るスイッチレベル
シミュレーションシステムは、入力手段が、回路情報と
してレイアウトデータを入力するレイアウトデータ作成
部を含むものである。

【００２３】

【作用】請求項１記載の発明における入出力種別判断部
は、スイッチング素子に接続する素子の方向性にもとづ
いて、そのスイッチング素子が単方向性であるか双方向
性であるか判断する。さらに、単方向スイッチング素子
における信号の流れる方向を判断する。そして、回路接
続情報生成部は、入出力種別判断部の判断結果にもとづ
いた回路接続情報を生成し、回路動作検証をより効率的
に遂行することを可能にする。

【００２４】請求項２記載の発明における入力手段は、
回路情報として論理回路図データを入力し、回路接続情
報生成部は、入出力種別判断部が判断したスイッチング
素子の方向性に応じて論理回路図データを修正し、修正
後の論理回路図データから回路接続情報を生成する。

【００２５】請求項３記載の発明におけるメッセージ出
力部は、回路設計者等に論理回路図データの修正を促す
ために、論理回路図データにおけるスイッチング素子の
方向性が妥当でないことを示す情報を出力する。

【００２６】請求項４記載の発明における回路接続情報
生成部は、入出力種別判断部の判断結果に従って自動的
に回路情報を修正し、スイッチング素子の方向性がより
適切になっている回路接続情報を自動的に生成する。

【００２７】請求項５記載の発明における入力手段は、
回路情報としてレイアウトデータを入力し、回路接続情
報生成部は、出力種別判断部が判断したスイッチング素
子の方向性に応じてレイアウトデータにもとづく回路情
報を自動的に修正し、修正後の回路情報から回路接続情
報を生成する。

【００２８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、この発明の第１の実施例によるスイッチ
レベルシミュレーションシステムの構成を示すブロック
図である。図において、１は回路設計者がデータを入力
するための入力部であり、例えば、キーボード、マウ
ス、スキャナである。２は論理回路図を作成する論理回
路図入力エディタ（論理回路図データ作成部，入力手
段）、３は作成された論理回路図を記憶する記憶部、４
は論理回路図中のスイッチング素子およびそれに接続す
る素子の入出力種別を判定する接続情報判定部、５は単
方向スイッチング素子の方向の妥当性を判断する入出力
種別判断部、６は入出力種別判断部５の判定に応じて警
告メッセージを生成するメッセージ出力部、７は警告メ
ッセージ等の表示を行う表示部、９はスイッチレベルで
回路のシミュレーションを行うシミュレーション実行部
である。なお、このシステムは、ワークステーション等
の計算機システムで実現できる。

【００２９】次に動作について図２のフローチャートを
参照して説明する。まず、回路設計者は、論理回路図入
力エディタ２を用いて論理回路図を作成する（ステップ
ＳＴ１）。すなわち、論理回路図入力エディタ２が表示
部７に表示する内容を参照しつつ必要なデータを入力部
１に入力する。論理回路図入力エディタ２は、入力デー
タに従って、論理回路図を生成する。ここで、回路設計
者は、スイッチング素子が双方向性であると判断した場
合には、そのスイッチング素子に対して、双方向スイッ
チング素子であることを示す双方向スイッチシンボルを
割り当てる。また、スイッチング素子が単方向性である
と判断した場合には、そのスイッチング素子に対して、
単方向スイッチング素子であることを示す単方向スイッ
チシンボルを割り当てる。なお、ここで作成される論理
回路図中に、論理ゲート等のシンボルが存在していても
よい。

【００３０】論理回路図入力エディタ２は、スイッチン
グ素子および論理ゲートの端子に対して、以下のような
入出力種別を示す情報を付加する。論理回路図入力エデ
ィタ２にそのような機能が備わっていない場合には、回
路設計者が情報を付加する。 ・単方向スイッチング素子のゲート端子およびソース端
子に'input' という情報を付加する。 ・双方向スイッチング素子のゲート端子に'input' とい
う情報を付加する。 ・論理ゲートの入力端子に'input' という情報を付加す
る。 ・単方向スイッチング素子のドレイン端子に'output'と
いう情報を付加する。 ・論理ゲートの出力端子に'output'という情報を付加す
る。 ・双方向スイッチング素子のソース端子およびドレイン
端子に、双方向端子であることを示す'inout' という情
報を付加する。 ・電源端子およびグラウンド端子に'output'という情報
を付加する。 以下、'input' という情報が付加された端子を'input'
端子といい、'output'という情報が付加された端子を'o
utput'端子といい、'inout' という情報が付加された端
子を'inout' 端子という。

【００３１】以上のようにして作成された論理回路図に
対応したデータ（論理回路図データ）は記憶部３に記憶
される。接続情報抽出部４は、論理回路図データから各
単方向スイッチング素子を抽出する。更に、各単方向ス
イッチング素子のソース端子に接続する他の素子及びド
レイン端子に接続する他の素子における端子の入出力種
別を抽出する（ステップＳＴ２）。ここで入出力種別と
は、'input' 、'output'、'inout' の別である。また、
入出力種別抽出対象の他の素子には、単方向スイッチン
グ素子、双方向スイッチング素子および論理ゲートの全
てが含まれる。

【００３２】次に、入出力種別判断部５は、接続情報抽
出部４が抽出した各データにもとづいて、図３に示す規
則に従って、各単方向スイッチング素子の妥当な方向を
決定する。すなわち、各単方向スイッチング素子のソー
ス端子に接続する他の素子の端子の入出力種別およびド
レイン端子に接続する他の素子の端子の入出力種別にも
とづいて、そのスイッチング素子の方向性を決定する。
図３において、第１行は、ソース端子に接続する他の素
子の入出力種別を示す。第１列は、ドレイン端子に接続
する他の素子の入出力種別を示す。その他の欄における
矢印は、信号の流れる方向を示す。

【００３３】例えば、ソース端子に接続する他の素子の
端子の入出力種別が'output'であり、ドレイン端子に接
続する他の素子の端子の入出力種別が'input' であるな
らば、その単方向スイッチング素子における信号の流れ
る方向は、ソースからドレインに向かう方向である。ま
た、ソース端子に接続する他の素子の入出力種別が'ino
ut' であり、ドレイン端子に接続する他の素子の入出力
種別も'inout' である場合には、その単方向スイッチン
グ素子には、実は、双方向に信号が流れる可能性がある
ことを示す。

【００３４】図３に示す規則を適用する場合に、単方向
スイッチング素子に'input' 端子と'output'端子の双方
が接続しているときには、'inout' 端子が接続している
とする。なお、図３において、'Ｓ'は単方向スイッチン
グ素子のソース端子、'Ｄ'は単方向スイッチング素子の
ドレイン端子を意味している。しかし、'Ｓ'と'Ｄ'の別
は、この段階では意味がなく、単方向スイッチング素子
における２つの端子を区別するための便宜的な名称にす
ぎない。

【００３５】入出力種別判断部５は、論理回路図データ
中の単方向スイッチング素子の方向性の妥当性を判断す
る（ステップＳＴ３）。すなわち、自身が決定した単方
向スイッチング素子の方向性が、Ｓ←Ｄである場合に
は、論理回路図データ中の単方向スイッチング素子の方
向性が妥当でなかったと判断できる。その場合には、そ
の旨をメッセージ出力部６に通知する。メッセージ出力
部６は、その単方向スイッチング素子について「方向が
逆である」ことを示す警告メッセージを作成し、それを
表示部７に出力する。Ｓ←→Ｄである場合には、論理回
路図データ中のその単方向スイッチング素子は、実は、
双方向スイッチング素子であるべきであったと判断でき
る。その場合には、その旨をメッセージ出力部６に通知
する。メッセージ出力部６は、その単方向スイッチング
素子について「双方向スイッチング素子を使用する必要
がある」ことを示す警告メッセージを作成し、それを表
示部７に出力する（ステップＳＴ４）。

【００３６】ここで、図１０に示された回路を例にと
る。ＰＭＯＳトランジスタ１１のドレイン端子には'out
put'という情報が付加されている。また、ＰＭＯＳトラ
ンジスタ１７のゲート端子およびＮＭＯＳトランジスタ
１８のゲート端子に'input' という情報が付加されてい
る（論理回路図中にＰＭＯＳトランジスタ１７およびＮ
ＭＯＳトランジスタ１８に対応したシンボルに代えてＭ
ＯＳインバータを示すシンボルが記述されている場合に
は、そのインバータの入力端子に'input' という情報が
付加されている）。従って、ＮＭＯＳトランジスタ１２
のソース端子には、'inout' 端子が接続していることに
なる。

【００３７】ＮＭＯＳトランジスタ１３のドレイン端子
には'output'という情報が付加されている。また、ＰＭ
ＯＳトランジスタ１９のゲート端子およびＮＭＯＳトラ
ンジスタ２０のゲート端子に'input' という情報が付加
されている。従って、ＮＭＯＳトランジスタ１２のドレ
イン端子には、'inout' 端子が接続していることにな
る。ＮＭＯＳトランジスタ１２のソース端子およびドレ
イン端子に'inout' 端子が接続しているので、図３に示
す規則によれば、ＮＭＯＳトランジスタ１２の方向性
は、Ｓ←→Ｄであることが妥当である。よって、メッセ
ージ出力部６は、ＮＭＯＳトランジスタ１２について
「双方向スイッチング素子を使用する必要がある」こと
を示す警告メッセージを作成する。

【００３８】表示部７は、メッセージ出力部６からの警
告メッセージを表示する（ステップＳＴ５）。あるい
は、メッセージ出力部６は、その警告メッセージをプリ
ンタ（図示せず）に出力する。プリンタは、警告メッセ
ージをエラーリストとして出力する。

【００３９】出力された警告メッセージに従って、回路
設計者は、論理回路図データ中の該当する単方向スイッ
チング素子の方向を逆にしたり、そのスイッチング素子
を双方向スイッチング素子に置き換えたりする修正を行
う（ステップＳＴ６）。回路接続情報生成部８は、修正
された論理回路図データから、スイッチレベルのシミュ
レーション実行部９の入力となる回路接続情報を生成す
る（ステップＳＴ７）。スイッチレベルのシミュレーシ
ョン実行部９は、回路接続情報を入力として、イベント
ドリブン方式によって、スイッチレベルの論理シミュレ
ーションまたはスイッチレベルのタイミングシミュレー
ションを実行する（ステップＳＴ８）。

【００４０】回路接続情報生成部８およびシミュレーシ
ョン実行部９の動作は従来のシミュレーションシステム
におけるものの動作と同じであるが、この場合には、回
路接続情報生成部８に入力される論理回路図データの妥
当性はより高い。すなわち、入出力種別判断部５の判断
にもとづく修正が論理回路図データに施されているの
で、各スイッチング素子の方向性がより正確になってい
る。

【００４１】実施例２．図４はこの発明の第２の実施例
によるスイッチレベルシミュレーションシステムの構成
を示すブロック図である。図において、１は回路設計者
がデータを入力するための入力部、２は論理回路図を作
成する論理回路図入力エディタ、３は作成された論理回
路図を記憶する記憶部、４は論理回路図中のスイッチン
グ素子およびそれに接続する素子の入出力種別を判定す
る接続情報判定部、５は単方向スイッチング素子の方向
の妥当性を判断する入出力種別判断部、７は論理回路図
作成の際に用いられる表示部、１０は入出力種別判断部
５の判断結果に従って論理回路データを修正した上で回
路接続情報を生成する修正機能付きの回路接続情報生成
部である。

【００４２】次に動作について図５のフローチャートを
参照して説明する。まず、回路設計者は、第１の実施例
の場合と同様に、論理回路図入力エディタ２を用いて論
理回路図を作成する（ステップＳＴ１）。次に、接続情
報抽出部４は、第１の実施例の場合と同様に、論理回路
図データから、各単方向スイッチング素子を抽出する。
さらに、各単方向スイッチング素子のソース端子に接続
する他の素子の端子の入出力種別およびドレイン端子に
接続する他の素子の端子の入出力種別を抽出する（ステ
ップＳＴ２）。そして、入出力種別判断部５は、接続情
報抽出部４が抽出した各データにもとづいて、図３に示
す規則に従って、各単方向スイッチング素子の妥当な方
向を決定する（ステップＳＴ３）。

【００４３】この場合には、回路接続情報生成部１０
は、入出力種別判断部５の判断結果を導入する。そし
て、回路接続情報生成部１０は、論理回路図データにお
いて、入出力種別判断部５から「方向が逆である」と指
摘された単方向スイッチング素子の方向を逆にする。ま
た、「双方向スイッチング素子を使用する必要がある」
と指摘された単方向スイッチング素子を除き、その位置
に双方向スイッチング素子を配置する。回路接続情報生
成部１０は、このように修正された論理回路図データか
ら、スイッチレベルのシミュレーション実行部９の入力
となる回路接続情報を生成する（ステップＳＴ７２）。
シミュレーション実行部９は、回路接続情報を入力とし
て、スイッチレベルの論理シミュレーションまたはスイ
ッチレベルのタイミングシミュレーションを実行する
（ステップＳＴ８）。

【００４４】以上のように、この実施例によるスイッチ
レベルシミュレーションシステムは、回路設計者が設定
した各スイッチング素子の方向性を自動的に妥当なもの
にし、より正確な回路接続情報を容易に生成するととも
に、スイッチレベルにおける論理シミュレーションまた
はスイッチレベルにおけるタイミングシミュレーション
の効率を向上させる。

【００４５】実施例３．上記各実施例では論理回路デー
タを修正したが、レイアウトデータから回路情報を得て
その情報を修正してもよい。図６は、レイアウトデータ
から回路接続情報を得るこの発明の第３の実施例による
スイッチレベルシミュレーションシステムの構成を示す
ブロック図である。図において、１は回路設計者がデー
タを入力するための入力部、２ａはシンボリック図にも
とづいてレイアウトデータを作成するシンボリックレイ
アウトエディタ（レイアウトデータ作成部，入力手
段）、４ａは入出力種別決定素子に接続する他のトラン
ジスタ素子（入出力未決定素子）、入出力未決定素子の
ソース端子に接続する他の素子の端子の入出力種別、お
よび入出力未決定素子のドレイン端子に接続する他の素
子の端子の入出力種別をレイアウトデータから抽出する
接続情報抽出部、５ａは入出力未決定素子の方向性を決
定する入出力種別判断部、７はシンボリックレイアウト
エディタ２ａの動作中に用いられる表示部、１０ａは入
出力種別判断部５ａの判断に従って双方向スイッチモデ
ルまたは単方向スイッチモデルを配置して回路接続情報
を生成する回路接続情報生成部である。

【００４６】次に動作について図７のフローチャートを
参照して説明する。まず、回路設計者は、シンボリック
レイアウトエディタ２ａを用いて論理ゲート等がシンボ
ルで表現されたシンボリック図を作成する。シンボリッ
クレイアウトエディタ２ａは、シンボリック図から、ト
ランジスタセルのレイアウトを示すレイアウトデータを
作成する（ステップＳＴ１３）。ここで、レイアウトデ
ータにおけるトランジスタは、双方向，単方向の区別の
ないものである。

【００４７】シンボリックレイアウトエディタ２ａは、
トランジスタの端子、電源端子およびグラウンド端子に
対して、以下のような入出力種別を示す情報を付加す
る。シンボリックレイアウトエディタ２ａにそのような
機能が備わっていない場合には、回路設計者が情報を付
加する。 ・トランジスタゲート端子に'input' という情報を付加
する。 ・トランジスタのソース端子およびドレイン端子に'ino
ut' という情報を付加する。 ・電源端子およびグラウンド端子に'output'という情報
を付加する。

【００４８】接続情報抽出部４ａは、レイアウトデータ
から、方向性が定まっている素子すなわち入出力種別決
定素子を抽出する。入出力種別決定素子とは、'input'
という情報が付加されている端子または'output'という
情報が付加されている端子のいずれかを有するトランジ
スタのことである。また、接続情報抽出部４ａは、入出
力未決定素子を抽出する。入出力未決定素子とは、入出
力種別決定素子に接続するトランジスタのことである。
さらに、入出力未決定素子のソース端子に接続する他の
素子の端子の入出力種別および入出力未決定素子のドレ
イン端子に接続する他の素子の端子の入出力種別を抽出
する（ステップＳＴ２３）。

【００４９】入出力種別判断部５ａは、各入出力未決定
素子について図３に示された規則を適用して、各入出力
未決定素子の方向性を決定する。すなわち、入出力未決
定素子に接続する他の素子の端子の入出力種別に応じ
て、その各入出力未決定素子の方向性（Ｓ→Ｄ、Ｓ←Ｄ
またはＳ←→Ｄ）を決定する（ステップＳＴ３３）。そ
して、方向性が決定された素子の端子に'input' 、'out
put'または'inout' という情報を付加する。以上のよう
にして、入出力種別の情報が各入出力未決定素子に付加
される。

【００５０】回路接続情報生成部１０ａは、入出力種別
判断部５ａの判断結果を導入する。そして、入出力種別
決定素子の方向性に応じた単方向スイッチモデルを回路
中に配置する。また、入出力種別判断部５ａによって方
向性が決定された素子の方向性に応じた単方向スイッチ
モデルまたは双方向スイッチモデルを回路中に配置す
る。すなわち、方向性がＳ→ＤまたはＳ←Ｄとされた素
子についてその方向に応じた単方向スイッチモデルを配
置する。また、方向性がＳ←→Ｄとされた素子について
双方向スイッチモデルを配置する。そして、回路接続情
報生成部１０ａは、方向性が決まった各モデルを用いて
回路接続情報を生成する（ステップＳＴ７３）。スイッ
チレベルのシミュレーション実行部９は、回路接続情報
を入力として、スイッチレベルの論理シミュレーション
またはスイッチレベルのタイミングシミュレーションを
実行する（ステップＳＴ８）。

【００５１】以上のように、この場合には、双方向，単
方向の区別のないトランジスタのデータから構成された
レイアウトデータを入力としてスイッチレベルの論理シ
ミュレーションまたはスイッチレベルのタイミングシミ
ュレーションを実行することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、スイッチレベルシミュレーションシステムを、接
続情報からスイッチング素子が双方向性であるかどうか
と単方向スイッチング素子における信号の流れる方向と
を入出力種別判断部が判断し、シミュレーション実行部
が用いる回路接続情報を回路接続情報生成部が入出力種
別判断部の判断結果を用いて生成するように構成したの
で、回路設計者等がスイッチング素子の方向性を誤った
り特定できなかった場合であっても、その誤りを解消し
たり方向性を特定したりすることができる。すなわち、
方向性がより正確になったスイッチモデルを配置した回
路情報から回路接続情報を抽出でき、効率よく、かつ、
より高速に回路動作の検証を実行できるものが得られる
効果がある。

【００５３】請求項２記載の発明によれば、スイッチレ
ベルシミュレーションシステムを、スイッチング素子が
双方向性であるかどうかと単方向スイッチング素子にお
ける信号の流れる方向とを論理回路図データから抽出さ
れた接続情報にもとづいて入出力種別判断部が判断する
ように構成したので、回路設計者がスイッチング素子の
方向性を誤った場合であっても、その誤りを解消でき、
方向性がより正確になったスイッチモデルを配置した回
路情報から回路接続情報を抽出でき、効率よく、かつ、
より高速に回路動作の検証を実行できるものが得られる
効果がある。

【００５４】請求項３記載の発明によれば、スイッチレ
ベルシミュレーションシステムを、入出力種別判断部が
判断したスイッチング素子の方向性と論理回路図データ
における方向性とが異なる場合に警報メッセージを出力
するように構成したので、回路設計者がスイッチング素
子の方向性を誤った場合に、回路設計者が直ちに誤りに
気づくことができるものが得られる効果がある。

【００５５】請求項４記載の発明によれば、スイッチレ
ベルシミュレーションシステムを、入出力種別判断部が
判断したスイッチング素子の方向性と論理回路図データ
における方向性とが異なる場合に、回路接続情報生成部
が入出力種別判断部の判断結果に従って回路情報を修正
した上で回路接続情報を生成するように構成したので、
回路設計者が設定した各スイッチング素子の方向性を自
動的に妥当なものにし、より正確な回路接続情報を自動
的に生成することができるものが得られる効果がある。

【００５６】請求項５記載の発明によれば、スイッチレ
ベルシミュレーションシステムを、スイッチング素子が
双方向性であるかどうかと単方向スイッチング素子にお
ける信号の流れる方向とをレイアウトデータから抽出さ
れた接続情報にもとづいて入出力種別判断部が判断する
ように構成したので、双方向，単方向の区別のないスイ
ッチング素子のデータから構成された回路情報から容易
に正確な回路接続情報を自動的に生成することができる
ものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施例によるスイッチレベ
ルシミュレーションシステムの構成を示すブロック図で
ある。

【図２】 図１に示すシステムの動作を示すフローチャ
ートである。

【図３】 入出力種別判断部が適用する規則を示す説明
図である。

【図４】 この発明の第２の実施例によるスイッチレベ
ルシミュレーションシステムの構成を示すブロック図で
ある。

【図５】 図４に示すシステムの動作を示すフローチャ
ートである。

【図６】 この発明の第３の実施例によるスイッチレベ
ルシミュレーションシステムの構成を示すブロック図で
ある。

【図７】 図４に示すシステムの動作を示すフローチャ
ートである。

【図８】 従来のシミュレーションシステムにおけるＭ
ＯＳ素子の等価回路の作成対象の回路を示す回路図であ
る。

【図９】 従来のシミュレーションシステムにおけるＭ
ＯＳ素子の等価回路を示す回路図である。

【図１０】 シミュレーション対象の回路例を示す回路
図である。

【符号の説明】

２ 論理回路図入力エディタ（論理回路図データ作成
部，入力手段）、２ａシンボリックレイアウトエディタ
（レイアウトデータ作成部，入力手段）、４，４ａ 接
続情報抽出部、５，５ａ 入出力種別判断部、６ メッ
セージ出力部、８，１０，１０ａ 回路接続情報生成
部、９ シミュレーション実行部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路接続情報にもとづいてスイッチレベ
   ルで回路のシミュレーションを行うシミュレーション実
   行部を備えたスイッチレベルシミュレーションシステム
   において、前記回路を表現する回路情報を入力する入力
   手段と、前記入力手段に入力された回路情報が示す回路
   内の各素子の接続状態を抽出して接続情報を作成する接
   続情報抽出部と、前記接続情報抽出部が作成した接続情
   報から前記回路内のスイッチング素子が双方向性である
   かどうかと単方向スイッチング素子における信号の流れ
   る方向とを判断する入出力種別判断部と、前記入出力種
   別判断部が判断したスイッチング素子についての判断結
   果を用いて回路接続情報を生成する回路接続情報生成部
   とを備えたことを特徴とするスイッチレベルシミュレー
   ションシステム。
2. 【請求項２】 入力手段は回路情報として論理回路図デ
   ータを入力する論理回路図データ作成部を含む請求項１
   記載のスイッチレベルシミュレーションシステム。
3. 【請求項３】 入出力種別判断部が判断したスイッチン
   グ素子における信号の流れる方向と論理回路図データに
   おける信号の流れる方向とが異なる場合に警報メッセー
   ジを出力するメッセージ出力部を備えた請求項２記載の
   スイッチレベルシミュレーションシステム。
4. 【請求項４】 回路接続情報生成部は、入出力種別判断
   部が判断したスイッチング素子における信号の流れる方
   向と論理回路図データにおける信号の流れる方向とが異
   なる場合に、入出力種別判断部の判断結果に従って回路
   情報を修正した上で回路接続情報を生成する請求項２記
   載のスイッチレベルシミュレーションシステム。
5. 【請求項５】 入力手段は回路情報としてレイアウトデ
   ータを入力するレイアウトデータ作成部を含む請求項１
   記載のスイッチレベルシミュレーションシステム。