[发明专利]高层合成装置、高层合成方法、使用高层合成方法产生逻辑电路的方法和记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及自动产生逻辑电路的高层合成装置，用于行为描述(设计数据)代表的半导体集成电路(LSI)，其中描述了逻辑电路的处理行为。本发明还涉及使用高层合成装置的高层合成方法，使用高层合成方法产生逻辑电路的方法，和计算机可读的记录介质，用于存储控制程序来执行高层合成方法。

背景技术

近来的微处理技术已经提供了更大的系统LSI。很需要这样的发展环境，而可以有效设计并检测这样的系统LSI。

在1990年代，逻辑合成工具发展到实际应用中。此后，用于根据行为描述，合成具有寄存器传输层(此后称为RT层)描述的行为合成工具投，被投入使用，其中描述了排除硬件信息的行为。与手工产生的LSI相比，行为合成工具产生的LSI以较短的时间周期设计。

当使用这样的行为合成工具时，设计者可以将他或她的精力集中在算法设计上，其中算法确定了LSI的本质行为。这样的算法设计很大程度上依赖于手工工作。结果，电路的质量可以提高。

在设计大型数字LSI的早期阶段，如系统LSI，整个系统的算法被首先研究并检测(这个过程被称为“算法设计”)。这里，软件描述语言，如编程语言(例如“C语言”)，用于在工作站或个人计算机上设计并检测算法。

然后，系统中需要的独立过程，使用硬件描述语言，被描述为行为描述，它将被检测。由此，使用软件描述语言预先描述的算法，使用硬件描述语言，在此被描述为行为描述。

这样，传统上，根据整个系统的算法或行为描述，使用C语言合成电路的方法(高层合成方法)被建议。这样的现有技术，例如在标题为“设计集成电路的方法，及通过这种方法设计的集成电路”的日本公开出版物第10-116302中描述。

当前，具有高层抽象的语言，如“C语言”，用于描述将应用实现的硬件的行为，并且用于合成硬件电路(高层合成)。

首先，将描述行为描述语言。此后，在后面的描述中，C语言被扩展，用于后面行为描述目的。特别是，扩展的C语言包括并行语句，用于明显地描述并行操作，包括命令，用于并行操作之间的数据通信，并且包括通信通道。

这样语言的例子是Bach C语言，在1998年4月20-21日Karuizawa电路与系统第11工厂的“Bach：用C语言设计LSI的环境”，和IEICE CRSY97-87(1997-10)的技术报告“硬件编译Bach”中描述。图15显示了用于硬件描述的C语言的例子。在这个例子中，描述了后面的行为。

如图15所示，行为描述的第三行是整数类型同步通信通道ch的定义

第六行的“Par”是并行语句，明显地指示了并行操作。这里，语句指示其中的两块并行操作。

第七行描述了第一线程操作，指示数据通信命令“发送”用于将值10发送到通信通道ch。

第八行描述了下面的线程操作，指示了数据通信命令“接收”用于从通信通道“ch”接收命令，并且将接收的命令替换变量x。

第十行指示在执行了第6-9行的并行语句后，变量x的内容作为整数类型的十进制数输出到“stdout”。

下面，根据举例的高层合成，解释高层合成过程，其中举例的高层合成，由标题为“设计集成电路的方法，及通过这种方法设计的集成电路”的日本公开出版物第10-116302提出。高层合成的流程被粗略地分成四阶段：(N1)到(N4)。参考图16的功能块进行解释。

(N1)分析了描述电路过程行为的行为描述。

(N2)过程行为被分成并行非同步操作的线程。

(N3)对于每个线程，执行后面的过程(N3a)到(N3f)

(N3a)CDFG的合成

CDFG(控制数据流程图)是代表以执行次序方式的计算之间的独立性的图。在CDFG中，计算、输入和输出由结点代表，并且数据独立关系由方向分支代表。

(N3b)调度

相应于时钟的时间被称为步骤，它被连续分配给CDFG的每个计算、输入和输出中。

(N3c)分配

调度的CDFG的执行所需的计算单元、寄存器和输入及输出指针被产生。计算单元被分配给CDFG中的计算。寄存器被分配给跨过时钟边界的数据独立性分支。输入及输出指针被分配个输出和输出。

(N3d)数据路径的产生

符合CDFG中各自数据独立生关系分支的数据路径被产生出来。

(N3e)控制器的产生

在数据路径的分配和产生中产生的控制计算单元、寄存器和多路复合器的控制器产生出来。

(N3f)RT层电路的产生