本發(fā)明涉及集成電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法。

背景技術(shù)：

在標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)、I/O庫(kù)以及IP器件的時(shí)延和功耗定義中，為了計(jì)算的準(zhǔn)確性，模型都是分不同的狀態(tài)定義的。在庫(kù)文件中，時(shí)延功耗模型有三種定義格式：leakage_power()、internal_power()及timing()，狀態(tài)則是用屬性when定義在不同的格式中。

而現(xiàn)在的庫(kù)文件都是由siliconsmart以及l(fā)iberate等工具自動(dòng)生成，由于提取庫(kù)中模型的選項(xiàng)較多，會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)定義混亂的情況，目前沒(méi)有完整的解決方案，因而需要檢查狀態(tài)的完整性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單元及管腳狀態(tài)定義格式圖。在時(shí)延和功耗模型中，有三種類(lèi)型的狀態(tài)定義需要檢查完備性，截取其中的片段進(jìn)行說(shuō)明，如圖1所示：leakage_power()定義在cell的下一層，分不同的狀態(tài)定義具體功耗值；internal_power()定義在pin的下一層，分不同的狀態(tài)，其中有些有定義related_pin，有些沒(méi)有定義related_pin；timing()也定義在pin的下一層，分不同的狀態(tài)，不同的timing_type，但是必須定義related_pin。

直觀(guān)的檢查狀態(tài)完整性的方法，是通過(guò)選擇所有的輸入管腳（pin）進(jìn)行狀態(tài)枚舉，然后比對(duì)枚舉結(jié)果和出現(xiàn)的狀態(tài)。

然而實(shí)際情況并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單，模型類(lèi)型以及輸出pin定義的功能（function）格式不同時(shí)，狀態(tài)定義的規(guī)則也會(huì)不同。并且，還存在雙輸出、三態(tài)、狀態(tài)表，以及ff和latch等定義更復(fù)雜的情況。此時(shí)，就需要根據(jù)輸入輸出pin的名稱(chēng)，以及定義的function內(nèi)容，過(guò)濾出可行的狀態(tài)。

一般情況下，庫(kù)單元不同模型中狀態(tài)定義需要滿(mǎn)足以下條件：

1）leakage_power()狀態(tài)，包含有輸出pin的狀態(tài)，利用function定義內(nèi)容檢查，進(jìn)行布爾表達(dá)式的分析，判斷哪些狀態(tài)是可行的；

2）timing()狀態(tài)，定義在兩個(gè)端點(diǎn)之間（arc）的時(shí)序關(guān)系，包括一個(gè)輸入pin和一個(gè)輸出pin，輸入pin的信號(hào)變化會(huì)引起輸出pin的信號(hào)變化，也就是說(shuō)狀態(tài)不能確定輸出的信號(hào)；

3）internal_power()狀態(tài)，此種狀態(tài)比較特殊，當(dāng)定義在兩個(gè)端點(diǎn)之間（arc）時(shí)和timing()狀態(tài)類(lèi)似；當(dāng)定義在在輸入pin時(shí)，該輸入pin的信號(hào)變化不會(huì)引起輸出的變化，也就是說(shuō)狀態(tài)能確定輸出信號(hào)。

因而，提出一種庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法，能夠檢查功耗時(shí)延模型中狀態(tài)定義的完備性，幫助設(shè)計(jì)者以及庫(kù)的提取者得到完整以及規(guī)范的庫(kù)文件數(shù)據(jù)，成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法，可以檢查功耗時(shí)延模型中狀態(tài)定義的完備性，幫助設(shè)計(jì)者以及庫(kù)的提取者得到完整以及規(guī)范的庫(kù)文件數(shù)據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法，包括以下步驟：

（1）獲取單元庫(kù)中定義的所有狀態(tài)集合，組成目標(biāo)集合；（2）根據(jù)所有管腳的名稱(chēng)枚舉出所有狀態(tài)集合，組成狀態(tài)總集合；（3）根據(jù)單元的功能定義，以及不同模型的特點(diǎn)從所述目標(biāo)集合中求出非法狀態(tài)集合；（4）基于所述非法狀態(tài)集合，比較所述狀態(tài)總集合和所述目標(biāo)集合，得出重復(fù)和缺失的狀態(tài)集合。

所述步驟（1）進(jìn)一步包括：針對(duì)每一個(gè)單元，抽取internal_power()、leakage_power()及timing()定義的狀態(tài)，組成所述目標(biāo)集合。

所述步驟（2）進(jìn)一步包括以下步驟：

（21）通過(guò)所述目標(biāo)集合中的狀態(tài)和單元定義的管腳方向，確定關(guān)聯(lián)的輸入及輸出管腳的集合；（22）根據(jù)輸入管腳，得到狀態(tài)的個(gè)數(shù)。

所述步驟（3）進(jìn)一步包括：首先，選出不符合標(biāo)準(zhǔn)單元功能和三態(tài)定義的狀態(tài)；然后，選出不符合模型特點(diǎn)的狀態(tài)，得到所述非法狀態(tài)集合。

所述步驟（4）進(jìn)一步包括：扣除掉所述目標(biāo)集合中屬于所述非法狀態(tài)集合的部分，得到合法的目標(biāo)集合；扣除掉所述狀態(tài)總集合屬于所述非法狀態(tài)集合的部分，得到合法的狀態(tài)參考集合；求出所述合法的參考集合中多于所述合法的目標(biāo)集合的部分，得到定義缺失的狀態(tài)集合；所述目標(biāo)集合中，定義的狀態(tài)重復(fù)出現(xiàn)的為冗余狀態(tài)集合。

本發(fā)明提供的庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法，通過(guò)檢查定義時(shí)延和功耗的條件，對(duì)時(shí)序單元庫(kù)（Timing Library）中的狀態(tài)（condition）完備性進(jìn)行分析，查找出錯(cuò)誤定義、重復(fù)定義，以及遺漏的狀態(tài)。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起，用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單元及管腳狀態(tài)定義格式圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法流程圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字和狀態(tài)的轉(zhuǎn)換圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)規(guī)則圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)集合運(yùn)算圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供的庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法，通過(guò)檢查定義時(shí)延和功耗的條件，對(duì)時(shí)序單元庫(kù)（Timing Library）中的狀態(tài)（condition）完備性進(jìn)行分析，查找出錯(cuò)誤定義、重復(fù)定義，以及遺漏的狀態(tài)。

首先，需要獲取狀態(tài)定義中的單元的輸入和輸出pin；然后，根據(jù)不同模型的特點(diǎn)，進(jìn)行功能（function）分析，過(guò)濾錯(cuò)誤的狀態(tài)，錯(cuò)誤狀態(tài)集和用戶(hù)提供的狀態(tài)集的交集，可得出用戶(hù)集合中錯(cuò)誤的狀態(tài)；最后，比對(duì)用戶(hù)提供的狀態(tài)集和所有正確的狀態(tài)集合，可得出缺失的和重復(fù)的狀態(tài)。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法流程圖，下面將參考圖2，對(duì)本發(fā)明的庫(kù)單元時(shí)延功耗狀態(tài)完整性的檢查方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

在步驟201，準(zhǔn)備需要檢查的標(biāo)準(zhǔn)單元時(shí)序庫(kù)文件，并讀入EDA工具中；

用戶(hù)在單元庫(kù)中定義的所有狀態(tài)集合，就是需要比較的目標(biāo)集合Set_tar。

在該步驟中，針對(duì)每一個(gè)單元，抽取internal_power()、leakage_power()及timing()定義的狀態(tài)，組成目標(biāo)集合Set_tar。

以timing()為例，按照arc整理出所有的when定義的狀態(tài)，這些狀態(tài)組成目標(biāo)集合Set_tar。

internal_power()及l(fā)eakage_power()也整理出所有的when定義的狀態(tài)，這些狀態(tài)組成目標(biāo)集合Set_tar。

在步驟202，根據(jù)所有管腳（pin）的名稱(chēng)枚舉出所有狀態(tài)總集合Set_ref；

（1）通過(guò)目標(biāo)集合Set_tar中的狀態(tài)和單元定義的管腳方向，確定關(guān)聯(lián)的輸入及輸出pin的集合；

（2）數(shù)字信號(hào)只有0、1兩種，根據(jù)輸入pin的個(gè)數(shù)N，狀態(tài)的個(gè)數(shù)可有2的N次方種。

已知輸入管腳（pin）的個(gè)數(shù)N和名字，可以枚舉出2^N種狀態(tài)。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字和狀態(tài)的轉(zhuǎn)換圖。參考圖3，有A和B兩個(gè)輸入pin，可枚舉出四種狀態(tài)。因?yàn)檩斎雙in的順序是確定的，每一個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)一個(gè)狀態(tài)，所以狀態(tài)和數(shù)字可通過(guò)二進(jìn)制自由轉(zhuǎn)換。數(shù)字的操作比字符串的速度更快，只有在最后需要結(jié)果時(shí)，才把具體的狀態(tài)用字符串輸出。由此枚舉出所有狀態(tài)的總集即狀態(tài)總集合Set_ref。

以timing()為例，每一條arc時(shí)序里存在的狀態(tài)，可根據(jù)輸入及輸出管腳進(jìn)行枚舉，比如有三個(gè)輸入pinA、pinB、pinC及一個(gè)輸出pin Z。選取pinA和pinZ組成A->Z的arc，pinB和pinC的狀態(tài)枚舉出所有狀態(tài)BC、!BC、B!C、!B!C，這四個(gè)狀態(tài)組成arc A->Z的狀態(tài)總集合Set_ref；

在步驟203，根據(jù)單元的功能定義，以及不同模型的特點(diǎn)從目標(biāo)集合Set_tar中求出非法狀態(tài)集合Set_ill；

首先選出不符合標(biāo)準(zhǔn)單元功能和三態(tài)定義的狀態(tài)，然后選出不符合模型特點(diǎn)的狀態(tài)，得到的就是非法狀態(tài)集合。

其中，根據(jù)功能定義及輸入pin的狀態(tài)生成的二元決策圖（BDD）可求出輸出pin的狀態(tài)。

下面解釋?zhuān)绾胃鶕?jù)單元功能和三態(tài)屬性定義，求出非法狀態(tài)集合Set_ill。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)規(guī)則圖。以一個(gè)兩輸入與門(mén)為例，參考圖4，分析狀態(tài)的合法性。這個(gè)與門(mén)包含了兩個(gè)輸入管腳（pin）A和B，包含的輸出管腳（pin）Z的功能（function）定義是A&B。

在從pin A到pin Z的時(shí)序（arc）上定義timing()，當(dāng)when=B時(shí)（B=1），不能確定pin Z的輸出值，所以在從pin A到pin Z的arc下定義狀態(tài)B是合法的狀態(tài)；當(dāng)when=!B（B=0）時(shí)，pin Z為0，確定了pin Z的輸出，所以在從pin A到pin Z的時(shí)序arc下定義狀態(tài)!B是不合法的。

在internal_power()里定義的狀態(tài)就與在timing()里定義的完全不同了。

在pin A上定義internal_power()，當(dāng)when=B（B=1）時(shí)，不能確定pin Z的輸出值，所以在pin A下定義狀態(tài)B是不合法的狀態(tài)；當(dāng)when=!B（B=0）時(shí)，pin Z肯定為0，確定了Z的輸出，所以在pin A下定義狀態(tài)!B是合法的。

在步驟204，基于非法狀態(tài)集合，比較狀態(tài)總集合和目標(biāo)集合，得出重復(fù)和缺失的狀態(tài)集合。

圖5為根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)集合運(yùn)算圖，如圖5中公式所示，扣除掉用戶(hù)給出的需要比較的目標(biāo)集合Set_tar中屬于非法狀態(tài)集合Set_ill的部分，得到合法（即符合規(guī)則）的目標(biāo)集合Set_tar’；同時(shí)，扣除掉狀態(tài)總集合Set_ref屬于非法狀態(tài)集合Set_ill的部分，得到合法的狀態(tài)參考集合Set_ref’。在上述過(guò)程中，可以根據(jù)不同模型的特點(diǎn)，及功能定義的分析，過(guò)濾掉一部分錯(cuò)誤的狀態(tài)。最后，求出合法的參考集合Set_ref’中多于合法的目標(biāo)集合Set_tar’的部分，得到用戶(hù)定義缺失的狀態(tài)集合Set_missing。而用戶(hù)定義的目標(biāo)集合Set_tar中，如果有重復(fù)出現(xiàn)的則是冗余狀態(tài)集合Set_redundant。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。