JPWO2008117361A1 - 論理シミュレーション方法及び論理シミュレータ - Google Patents
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Abstract
Description
PLL回路は、クロック周波数の逓倍やLSI(Large Scale Integrated circuit)内部のクロックのスキュー調整などを行う機能を有しており、近年のLSIの高速化及び大規模化を実現させるために必須の回路となっている。
PLL回路80は、1/k分周回路81、1/n分周回路82、PLLブロック83を有している。各ブロックは、それぞれ論理ライブラリとして与えられており、論理シミュレーションの際には、これらを接続して用いる。
1/n分周回路82は、PLLブロック83のX端子から出力されるアウトクロックの周波数を1/n倍して、フィードバッククロックとして、PLLブロック83のFB端子に入力する。また、1/n分周回路82は、XRST端子に入力される起動リセット信号に応じてリセットされる。
図9は、分周回路内蔵型のPLL回路の構成を示す図である。
DLL回路90は、1/k分周回路91、1/n分周回路92、DLLブロック83を有している。1/k分周回路91及び1/n分周回路92は、図8のPLL回路80と同様の機能である。
図11は、従来のPLL回路の論理シミュレーションの流れを示す図である。
まず、図8で示したようなPLL回路80のS端子に、PLLブロック83を起動する旨の起動リセット信号を入力してPLLブロック83のリセットを解除する。同様にXRST端子にも1/n分周回路82のリセットを解除する起動リセット信号を入力する。これにより、PLL回路80のリセットが解除され、動作が開始される(ステップS80)。シミュレーション開始時は、PLLブロック83の固有(もしくは指定)の最低発振周波数が、X端子のアウトクロックの周波数として設定される。
そして、リファレンスクロックとフィードバッククロックの立ち上がり(または立ち下がり)の位相差を検出する(ステップS82)。
この処理の間、リファレンスクロックとフィードバッククロックの前述した位相差が、もう1つの制御パラメータであるLock判定位相差範囲内に入り続けることで、Lock端子からロック状態であることを示すLock信号を出力する。
なお、従来の論理シミュレーション時のPLL回路の保証周波数範囲は、50〜100MHz程度であり、最大出力周波数は500MHz程度であった。
図1は、本実施の形態の論理シミュレータの概略を示す図である。
論理シミュレータ1は、物理仕様検出部2、監視部3、警告出力部4、シミュレーション実行部5を有している。
物理仕様とは、PLL回路やDLL回路などのアナログ回路を起動する際に入力すべき信号の設定を示す起動シーケンスや、図8、図9で示したようなPLLブロックもしくは分周回路を起動またはリセットさせるための起動リセット信号のパルス幅(H(High)レベルの幅及びL(Low)レベルの幅)、各クロックにおいて許容される周波数範囲(最低周波数及び最大周波数により規定される)、ロックアップタイムや、リファレンスクロックとフィードバッククロックのロックと見なす位相差などがある(詳細は後述する)。
シミュレーション実行部5は、論理ライブラリ6の記述をもとにアナログ回路の論理シミュレーションを実行する。
以下、論理シミュレータ1の動作の概略を説明する。
本実施の形態の論理シミュレーション方法は、例えば、以下のようなコンピュータで実施される。
コンピュータ10は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、HDD(Hard Disk Drive)14、グラフィック処理部15、入力I/F(Interface)16などによって構成され、これらはバス17を介して相互に接続されている。
RAM13は、CPU11が実行途中のプログラムや、演算途中のデータを格納している。
グラフィック処理部15には、表示装置として、例えば、ディスプレイ15aが接続されており、CPU11からの描画命令に従って、ディスプレイ15a上に、論理シミュレーションの様子や前述した警告などを表示する。
以上のような構成で、図1に示したような論理シミュレータ1の各機能を実現する。
信号が設定されると、CPU11は、論理ライブラリに記述されている物理仕様を検出して、以下の処理を行う。
PLL回路において、例えば、リセットの解除とフィードバッククロックの設定の順序や、1/n分周回路のリセットの解除とPLLブロックのリセットの解除の順番などは、電気的な物理仕様で決まっている場合がある。この順番を守らないと、実際の物理動作時に不具合を発生する可能性がある。そのため、論理ライブラリに、予め物理仕様で定められた起動シーケンスを記述しておいて、CPU11は、論理シミュレーション開始時に設定される信号を監視し、ユーザにより設定された信号の順序がその起動シーケンスに従っているかを判定する。
次に、設定した起動リセット信号のパルス幅が物理仕様を満たすか否かを検証する(ステップS12)。
PLL回路としての性能、機能を実現させるために、リファレンスクロックの周波数などは、電気的な物理仕様で制限されている。この仕様を守らない場合、PLL回路としての本来の位相調整機能、逓倍機能を実現できなくなってしまう。よって、CPU11は、リファレンスクロックを監視して、論理ライブラリに記述されたリファレンスクロックの物理仕様を満たしているかを判定する。
CPU11は、PLL回路のアウトクロックが物理仕様を満たすか否かを判定する(ステップS15)。
図5は、論理ライブラリに記述された物理仕様の例である。
図のように、“parameter”として、各種クロックの許容周波数、最小デューティ幅、起動リセット信号の必要なパルス幅、許容逓倍数設定範囲やロックアップタイムなどの物理仕様が記述されている。
ここでは、起動シーケンスにおける起動リセット信号SとフィードバッククロックFBの順序を規定している。この順序を満たさなければ起動シーケンスのワーニングステータス“Seq_Wstatus”を立ち上げて警告を表示するようにしている。
図6で示したような警告表示処理に従って、警告画面が表示される。ここでは、起動シーケンスの設定ミス、起動リセット信号のパルス幅やリファレンスクロックの周波数が、許容範囲外であった場合などの警告表示の例を示している。
例えば、上記ではPLL回路について説明したが、PLL回路を内蔵したDLL回路やその他のアナログ回路についても、本発明は同様に適用できる。
2 物理仕様検出部
3 監視部
4 警告出力部
5 シミュレーション実行部
6 論理ライブラリ
7 ディスプレイ
Claims (10)
- 物理仕様検出部が、論理ライブラリに記述された検証対象のアナログ回路の物理仕様を検出し、
監視部が、論理シミュレーション時の信号または設定が前記物理仕様を満たすか否かを監視し、
警告出力部が、前記信号または前記設定が前記物理仕様を満たさない場合は警告を発することを特徴とする論理シミュレーション方法。 - 前記物理仕様は、前記アナログ回路を起動する際に入力すべき信号の設定を記述した起動シーケンスであり、前記監視部が、前記起動シーケンスを満たさない前記設定を検出した場合、前記警告出力部が警告を発することを特徴とする請求の範囲第1項記載の論理シミュレーション方法。
- 前記物理仕様は、前記アナログ回路を起動またはリセットする際に入力する信号のパルス幅であり、前記監視部が、論理シミュレーション時に、前記パルス幅が所定のパルス幅未満であることを検出した場合、前記警告出力部が警告を発することを特徴とする請求の範囲第1項または第2項記載の論理シミュレーション方法。
- 前記アナログ回路は、PLL回路または前記PLL回路を内部に組み込んだDLL回路であることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第3項の何れか一項に記載の論理シミュレーション方法。
- 前記物理仕様は、前記PLL回路または前記DLL回路のリファレンスクロック、フィードバッククロック、アウトクロックまたはロック機能の仕様であることを特徴とする請求の範囲第4項記載の論理シミュレーション方法。
- 前記仕様は、許容周波数範囲または最小デューティ幅であることを特徴とする請求の範囲第5項記載の論理シミュレーション方法。
- 前記仕様は、許容逓倍数設定範囲であることを特徴とする請求の範囲第5項記載の論理シミュレーション方法。
- 前記ロック機能の前記仕様は、ロックアップタイムまたは前記リファレンスクロックと前記フィードバッククロックとの間のロックと見なす位相差であることを特徴とする請求の範囲第5項記載の論理シミュレーション方法。
- 周波数調整部により、前記PLL回路または前記DLL回路のリファレンスクロックとフィードバッククロックとの間の位相誤差時間に0.5を乗じた値を、アウトクロックの周期時間に加算または減算することで、目標周波数の周期時間に近づけるように調整することを特徴とする請求の範囲第4項乃至第8項の何れか一項に記載の論理シミュレーション方法。
- 論理ライブラリに記述された検証対象のアナログ回路の物理仕様を検出する物理仕様検出部と、
論理シミュレーション時の信号または設定が前記物理仕様を満たすか否かを監視する監視部と、
前記物理仕様を満たさない場合は警告を発する警告出力部と、
を有することを特徴とする論理シミュレータ。
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