JPH11111846A - 配置配線方法 - Google Patents

配置配線方法

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JPH11111846A
JPH11111846A JP9265740A JP26574097A JPH11111846A JP H11111846 A JPH11111846 A JP H11111846A JP 9265740 A JP9265740 A JP 9265740A JP 26574097 A JP26574097 A JP 26574097A JP H11111846 A JPH11111846 A JP H11111846A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flip
flop
hold time
circuit
placement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9265740A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobunari Matsubara
伸成 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP9265740A priority Critical patent/JPH11111846A/ja
Publication of JPH11111846A publication Critical patent/JPH11111846A/ja
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】チップ面積の増大を抑えたまま、クロックスキ
ューによる誤動作の防止が図られた配置配線方法を提供
する。 【解決手段】回路領域のうちの中央領域に、トランスフ
ァゲート11,12およびインバータ13,14からな
るマスタラッチ10と、トランスファゲート21,22
およびインバータ23,24からなるスレーブラッチ2
0と、インバータ31,32からなるクロック回路30
とを備えたフリップフロップ100を配置し、周辺領域
にそのフリップフロップ100の前段に遅延素子40を
備えたフリップフロップ200を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置における配置配線方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置のセルの配置および
配線のシミュレーションを行なう配置配線方法におい
て、多数のセルが配置配線される回路領域に、ラッチや
フリップフロップの順序回路セルを複数配置し、それら
複数の順序回路セルにクロック信号伝達用のラインを配
線することが行なわれている。
【0003】図5は、従来の配置配線方法により配置配
線された半導体集積回路装置の模式図である。図5に示
す半導体集積回路装置500は、多数のセルが配置配線
される回路領域510と、外部との信号のやり取りを行
なうためのパッドが配置されるパッド領域520とを有
する。回路領域510のうちの周辺回路領域にはフリッ
プフロップ511,512,513,514が配置さ
れ、パッド領域520には、パッド521が配置されて
いる。このパッド521には、フリップフロップ51
1,512,513,514を駆動するためのクロック
信号が入力される。このパッド521とフリップフロッ
プ511,512,513,514とは、複数のバッフ
ァ515が複数段ツリー状に挿入されてなるクロック信
号伝達用ライン516で配線されている。パッド521
に入力されたクロック信号は、クロック信号伝達用ライ
ン516を伝達してフリップフロップ511,512,
513,514に入力される。また、フリップフロップ
511,512,513,514にはデータ信号Dも入
力される。
【0004】図6は、図5に示すフリップフロップに入
力されるクロック信号およびデータ信号のタイミングチ
ャートである。フリップフロップ512には、図6に示
すようなクロック信号Aが入力される。一方、フリップ
フロップ511は、パッド521側から見て、フリップ
フロップ512が配置された領域よりも遠方の領域に配
置されており、このためフリップフロップ511には、
クロック信号Aと比較し、クロック信号伝達用ライン5
16の、フリップフロップ512よりも遠方の領域に配
置された分だけ増加した抵抗成分や容量成分により時間
t1(例えば300ps〜500ps)だけ遅延したク
ロック信号Bが入力される。このように、フリップフロ
ップ512,511に入力されるクロック信号A,Bに
はタイミングのずれ(クロックスキュー)が発生する。
【0005】一方、データ信号Dは、クロック信号Aが
立ち上がってから時間t2経過後に変化する。この時間
t2は、フリップフロップ512がデータ信号Dのデー
タを取り込むために必要な時間であるホールドタイム要
求値を十分満足する。この場合、フリップフロップ51
2にはデータ信号Dのデータが正しく取り込まれる。一
方、フリップフロップ511に入力されるクロック信号
Bは、クロック信号Aよりも時間t1だけ遅れてそのフ
リップフロップ511に到達するため、データ信号D
は、クロック信号Bが立ち上がってから時間t3(時間
t2−時間t1)経過後に変化する。この時間t3が、
フリップフロップ511がデータ信号Dのデータを取り
込むために必要な時間であるホールドタイム要求値を十
分満足するものではない場合、ホールドタイムエラーが
発生しフリップフロップ511ではデータ信号Dのデー
タを正しく取り込むことができず、半導体集積回路装置
500が誤動作するという問題が発生する。
【0006】そこで、ホールドタイムエラーの発生が防
止された配置配線方法が提案されている。図7は、ホー
ルドタイムエラーの発生が防止された配置配線方法によ
り配置配線された遅延回路とフリップフロップを示す図
(a)、およびそのタイミングチャートを示す図(b)
である。
【0007】図7(a)に示すフリップフロップ511
の前段に遅延回路71が配置され、その遅延回路71と
フリップフロップ511とが配線されている。遅延回路
71は、入力されたデータ信号Dを所定時間だけ遅延し
て、図7(b)に示すような、フリップフロップ511
のホールドタイム要求値を十分満足する時間t4経過後
に変化するデータ信号DDを生成してフリップフロップ
511に向けて出力する。このためデータ信号Dが、ク
ロック信号Bの立ち上がりから時間t3経過後に変化し
ても、フリップフロップ511には、クロック信号Bの
立ち上がりから、そのフリップフロップ511のホール
ドタイム要求値を十分満たす時間t4経過後に変化する
データ信号DDが入力される。従って、フリップフロッ
プ511によるホールドタイムエラーの発生が防止され
る。このように、フリップフロップの前段に遅延回路を
配置配線することにより、半導体集積回路装置の、クロ
ック信号のタイミングのずれ(クロックスキュー)によ
る誤動作の発生が防止される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、フリップフロ
ップの前段に遅延回路を配置配線して、半導体集積回路
装置の、クロックスキューによる誤動作を防止する技術
では、あらかじめ配置配線されたフリップフロップの前
段に新たに遅延回路が挿入される。ここで、新たに遅延
回路を挿入するにあたり、フリップフロップ近傍の領域
に遅延回路を配置するスペースがない場合、その遅延回
路は離れた位置に配置されるため、遅延回路を配置する
ための配置領域に加え、その遅延回路とフリップフロッ
プとを配線するための配線領域が増大し、チップ面積が
増大する可能性がある。
【0009】本発明は、上記事情に鑑み、チップ面積の
増大を抑えたまま、クロックスキューによる誤動作の防
止が図られた配置配線方法を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第1の配置配線方法は、セルの配置および配線のシ
ミュレーションを行なう配置配線方法において、論理的
な機能が同一であってホールドタイム要求値が異なる複
数の順序回路セルのライブラリを用意しておき、配置配
線後の順序回路セルを、その順序回路セルに到達するク
ロック信号の遅延時間に応じたホールドタイム要求値の
順序回路セルに置き換えることを特徴とする。
【0011】本発明の第1の配置配線方法は、複数の順
序回路セルそれぞれに到達するクロック信号のタイミン
グにずれ(クロックスキュー)が生じ、ある順序回路セ
ルへのクロック信号の到達時間が、その順序回路セルの
ホールドタイム要求値を満たさない時間にまで遅れた場
合であっても、その順序回路セルをホールドタイム要求
値の小さな順序回路セルに置き換えることにより、ホー
ルドタイムエラーの発生を防止することができる。ま
た、論理的な機能が同一であってホールドタイム要求値
が異なる順序回路セルに置き換えるものであるため、従
来技術における遅延回路に相当する回路部分が離れた位
置に配置されるような事態が生じることが防止され、チ
ップ面積の増大を抑えることができ、また配置配線の手
間が削減される。
【0012】また、上記目的を達成する本発明の第2の
配置配線方法は、セルの配置および配線のシミュレーシ
ョンを行なう配置配線方法において、論理的な機能が同
一であってホールドタイム要求値が異なる複数の順序回
路セルのライブラリを用意しておき、多数のセルが配置
配線された回路領域のうちの所定の中央領域について相
対的にホールドタイム要求値の大きな順序回路セルを配
置するとともに、その中央領域を囲う周辺領域について
相対的にホールドタイム要求値の小さな順序回路セルを
配置するステップを有することを特徴とする。
【0013】一般に、半導体集積回路装置のチップ上に
おいて、クロック信号の到達時間が遅くなる部分は、そ
のチップの周辺領域である場合が多く、この周辺領域に
配置配線された順序回路セルに、クロック信号の到達時
間の遅れに起因するホールドタイムエラーが発生し易
い。本発明の第2の配置配線方法は、この観点に着目し
てなされたものであり、多数のセルが配置配線された回
路領域のうちの所定の中央領域について相対的にホール
ドタイム要求値の大きな順序回路セルを配置するととも
に、周辺領域について相対的にホールドタイム要求値の
小さな順序回路セルを配置するステップを有するもので
あるため、周辺領域に配置された順序回路セルへのクロ
ック信号の到達時間が遅くなった場合であっても、その
周辺領域に配置された順序回路セルのホールドタイム要
求値は小さいため、ホールドタイムエラーの発生が防止
される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、後述する図3と比べ相対的にホール
ドタイム要求値の大きなフリップフロップを示す図、図
2は、図1に示すフリップフロップに入力されるクロッ
ク信号とデータ信号のタイミングチャートである。
【0015】本実施形態の配置配線方法は、ホールドタ
イム要求値が異なる複数のフリップフロップのライブラ
リを用意しておき、多数のセルが配置配線された回路領
域のうちの中央領域について、図1に示すような相対的
にホールドタイム要求値の大きなフリップフロップ10
0を配置するとともに、その中央領域を囲う周辺領域に
ついて、後述する図3に示すような相対的にホールドタ
イム要求値の小さなフリップフロップ200を配置する
ステップを有する。
【0016】先ず、図1に示すフリップフロップ100
の動作について説明する。フリップフロップ100に
は、マスタラッチ10を構成するトランスファゲート1
1,12およびインバータ13,14と、スレーブラッ
チ20を構成するトランスファゲート21,22および
インバータ23,24と、クロック回路30を構成する
インバータ31,32とが備えられている。このような
フリップフロップ100に、図2に示すクロック信号C
LKとデータ信号Dが入力される。フリップフロップ1
00では、入力されたクロック信号CLKが‘L’レベ
ルにある期間は、その‘L’レベルがインバータ31で
反転されそのインバータ31から逆相クロック信号CK
_として‘H’レベルが出力され、さらにその‘H’レ
ベルがインバータ32で反転されそのインバータ32か
ら正相クロック信号CKとして‘L’レベルが出力され
る。これら‘H’レベルの逆相クロック信号CK_,
‘L’レベルの正相クロック信号CKが各トランスファ
ゲート11,12,21,22に入力される。このた
め、トランスファゲート11,22はオン状態、トラン
スファゲート12,21はオフ状態にある。従って、フ
リップフロップ100に入力されたデータ信号Dは、マ
スタラッチ10のトランスファゲート11を経由してイ
ンバータ14で反転され、スレーブラッチ20に入力さ
れる。スレーブラッチ20では、トランスファゲートゲ
ート21,22が、それぞれオフ状態,オン状態にある
ため、フリップフロップ100に入力されているデータ
信号Dのいかんにかかわらず、スレーブラッチ20に保
持されているデータが、フリップフロップ100のデー
タ信号Qとして出力される。
【0017】ここで、図2に示すようにクロック信号C
LKが‘L’レベルから‘H’レベルに変化する。する
と、その変化した‘H’レベルがインバータ31で反転
されそのインバータ31から逆相クロック信号CK_と
して‘L’レベルが出力され、さらにその‘L’レベル
がインバータ32で反転されそのインバータ32から正
相クロック信号CKとして‘H’レベルが出力される。
これら‘L’レベルの逆相クロック信号CK_,‘H’
レベルの正相クロック信号CKが各トランスファゲート
11,12,21,22に入力される。このため、トラ
ンスファゲート11,22がオフ状態、トランスファゲ
ート12,21がオン状態に変化する。すると、マスタ
ラッチ10に入力されているデータ信号Dのデータが、
そのマスタラッチ10にラッチされる。マスタラッチ1
0にラッチされたデータのデータ信号Dは、スレーブラ
ッチ20に入力される。ここで、スレーブラッチ20の
トランスファゲート21,22はそれぞれ、オン状態、
オフ状態にあるため、スレーブラッチ20に入力された
データ信号Dはトランスファゲート21を経由してイン
バータ24で反転されて出力データ信号Qとして出力さ
れる。即ち、フリップフロップ100に入力されたデー
タ信号Dはクロック信号CLKの立ち上がりでそのフリ
ップフロップ100から出力データ信号Qとして出力さ
れる。
【0018】フリップフロップ100は、多数のセルが
配置配線された回路領域のうちの中央領域に配置される
ため、クロック信号CLKの、フリップフロップ100
への到達時間の遅れは比較的小さく、従ってクロック信
号CLKの立ち上がりからデータ信号Dが変化するまで
の時間tは相対的に大きい。この時間tは、フリップフ
ロップ100の、相対的に大きなホールドタイム要求値
を十分満足する時間であり、従ってフリップフロップ1
00のホールドタイムエラーの発生が防止される。
【0019】図3は、図1と比べ相対的にホールドタイ
ム要求値の小さなフリップフロップを示す図、図4は、
図3に示すフリップフロップにおけるタイミングチャー
トを示す図である。図3に示すフリップフロップ200
には、図1に示すフリップフロップ100の構成に加
え、そのフリップフロップ100の入力側に遅延素子4
0が備えられている。この遅延素子40は、フリップフ
ロップ200に入力されたデータ信号Dを所定時間だけ
遅延して、データ信号DDを生成する。生成されたデー
タ信号DDは、マスタラッチ10に入力される。
【0020】このフリップフロップ200は、多数のセ
ルが配置配線された回路領域のうちの周辺領域に配置さ
れるため、クロック信号CLKの、フリップフロップ2
00への到達時間の遅れは比較的大きい。従って、クロ
ック信号CLKの立ち上がりからデータ信号Dが変化す
るまでの図4に示す時間t1は、前述したフリップフロ
ップ100のホールドタイム要求値を満たさない時間と
なる。しかし、遅延素子40により、入力されたデータ
信号Dが所定時間だけ遅延されたデータ信号DDが生成
され、このデータ信号DDがフリップフロップ100に
入力されるため、クロック信号CLKの立ち上がりから
データ信号DDが変化するまでの時間t2は、フリップ
フロップ100のホールドタイム要求値を十分満たすこ
ととなる。即ち、フリップフロップ200へのクロック
信号CLKの到達時間が遅れ、そのクロック信号CLK
の立ち上がりからデータ信号Dが変化するまでの時間t
1が小さくても、フリップフロップ200はその小さな
時間t1に見合った小さなホールドタイム要求値を有す
ることとなり、フリップフロップ200によるホールド
タイムエラーの発生が防止される。また、あらかじめ遅
延素子40が備えられたフリップフロップ200を配置
するものであるため、従来の、配置配線されたフリップ
フロップの前段に遅延回路を新たに挿入する技術と比較
し、従来技術における遅延回路に相当する回路部分が離
れた位置に配置されるような事態が生じることが防止さ
れ、チップ面積の増大を抑えることができ、また配置配
線の手間が削減される。このように、本実施形態の配置
配線方法では、回路領域のうちの中央領域について相対
的にホールドタイム要求値の大きなフリップフロップ1
00を配置するとともに、周辺領域について相対的にホ
ールドタイム要求値の小さなフリップフロップ200を
配置するものであるため、チップ面積の増大を抑えたま
ま、クロック信号A,Bのタイミングのずれによる誤動
作を防止することができる。
【0021】尚、本実施形態の配置配線方法では、フリ
ップフロップで説明したが、ラッチであってもよい。ま
た、フリップフロップやラッチの順序回路セルに到達す
るクロック信号の遅延時間に応じたホールドタイム要求
値の順序回路セルに置き換える配置配線方法であっても
よい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チップ面積の増大を抑えたまま、クロックスキューによ
る誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図3と比べ相対的にホールドタイム要求値の大
きなフリップフロップを示す図である。
【図2】図1に示すフリップフロップに入力されるクロ
ック信号とデータ信号のタイミングチャートである。
【図3】図1と比べ相対的にホールドタイム要求値の小
さなフリップフロップを示す図である。
【図4】図3に示すフリップフロップにおけるタイミン
グチャートを示す図である。
【図5】従来の配置配線方法により配置配線された半導
体集積回路装置の模式図である。
【図6】図5に示すフリップフロップに入力されるクロ
ック信号およびデータ信号のタイミングチャートであ
る。
【図7】従来の配置配線方法により配置配線された遅延
回路とフリップフロップ、およびそのタイミングチャー
トである。
【符号の説明】
10 マスタラッチ 11,12,21,22 トランスファゲート 13,14,23,24,31,32 インバータ 20 スレーブラッチ 30 クロック回路 40 遅延素子 100,200 フリップフロップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セルの配置および配線のシミュレーショ
    ンを行なう配置配線方法において、 論理的な機能が同一であってホールドタイム要求値が異
    なる複数の順序回路セルのライブラリを用意しておき、 配置配線後の順序回路セルを、該順序回路セルに到達す
    るクロック信号の遅延時間に応じたホールドタイム要求
    値の順序回路セルに置き換えることを特徴とする配置配
    線方法。
  2. 【請求項2】 セルの配置および配線のシミュレーショ
    ンを行なう配置配線方法において、 論理的な機能が同一であってホールドタイム要求値が異
    なる複数の順序回路セルのライブラリを用意しておき、 多数のセルが配置配線された回路領域のうちの所定の中
    央領域について相対的にホールドタイム要求値の大きな
    順序回路セルを配置するとともに、該中央領域を囲う周
    辺領域について相対的にホールドタイム要求値の小さな
    順序回路セルを配置するステップを有することを特徴と
    する配置配線方法。
JP9265740A 1997-09-30 1997-09-30 配置配線方法 Withdrawn JPH11111846A (ja)

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JP9265740A JPH11111846A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 配置配線方法

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JP9265740A Withdrawn JPH11111846A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 配置配線方法

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JP (1) JPH11111846A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7730431B2 (en) 2004-11-22 2010-06-01 Elpida Memory, Inc. Design method, design apparatus, and computer program for semiconductor integrated circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7730431B2 (en) 2004-11-22 2010-06-01 Elpida Memory, Inc. Design method, design apparatus, and computer program for semiconductor integrated circuit

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Effective date: 20041207