[发明专利]一种在波形显示器中快速渲染大型模拟波形的方法

说明书

随着集成电路规模的急剧增加，电路仿真所产生的波形文件也越来越大,一个信号的点数很容易达到千万级别甚至更多，这给波形显示器的渲染显示提出了更高的要求。因此，对原始波形进行扫描和数学分析，提取能够代表波形特征的特殊点，然后进行过滤和转换，得到点数较少的新波形。该方法可以大大提高渲染的速度，同时保证转换后的波形形状与原始波形一致，这对于快速查看和测量波形，以便验证仿真结果具有重要意义。本发明基于一种高效的波形过滤方法，提出了用于快速渲染显示大型模拟波形的解决方案。在实际工程应用中，此方法可以加快波形的显示速度，极大地提高了仿真结果验证的效率。

技术领域

本发明是一种在波形显示器中快速渲染显示波形的方法，适用于快速显示仿真过程中产生的点数巨大的模拟波形，所属的技术领域是集成电路计算机辅助设计领域，尤其是涉及大规模集成电路的仿真领域。

背景技术

随着集成电路规模的急剧增加，电路仿真所产生的波形文件也越来越大。波形显示器（Viewer）是直接查看波形的工具，它可以通过Zoom（放大或缩小）、Measure（测量X值、Y值和斜率等）等操作来观察波形细节，以验证仿真结果是否符合要求，是电路设计领域必不可少的工具之一。对于一个点数超过千万的波形，用波形显示器查看时，不仅读取数据的速度非常重要，渲染显示的速度也同样不可忽视。在频繁进行Zoom等操作时，每次都需要重新渲染波形以刷新Viewer，速度的快慢将直接影响用户体验。因此，在保证波形基本形状不失真的前提下，对原始波形进行过滤转换，得到点数很少的新波形，可以极大地提高Viewer刷新的速度，这对于实际电路设计尤其是电路仿真具有重要意义。

波形的渲染显示是Viewer能够顺利进行Zoom、Measure等其他操作的前提。目前，在集成电路仿真领域，比较常用的Viewer有：Synopsys公司的Custom WaveView，Cadence公司的WaveScan，Silvaco公司的SmartView。对于大数据波形的快速渲染显示, 不少Viewer都在致力于提升其速度，有的已经有了较好的解决方案。因此，提出并实现一种具有自主知识产权的快速渲染方法具有非常重要的意义。

本发明的基本原理为：在任何既定像素宽度的屏幕上，每单位像素上只要能得到其纵轴方向的最大值和最小值，就可以绘出整个波形的基本形状，而且不会失真。这种方法得到的特征波形点数很少，可以大大地提高渲染的速度；而且，它还可以通过设置点数阈值，以满足不同用户对时间和空间的不同需求，因而具有良好的可扩展性和实用性。

发明内容

本发明针对大规模集成电路仿真生成的大型模拟波形，提出了一种在波形显示器上快速渲染这类波形的方法。在实际工程应用中，以该方法得到的新波形保留了原始波形的基本形状特征，不会出现失真现象，而且，由于新波形的点数较少，大大提高了渲染速度，为Viewer进行其他后续操作提供了极大的便利，增强了Viewer的实用性。

本发明的主要技术方案包括以下两个部分：

一、基于像素点的波形快速显示原理

众所周知，计算机显卡是以像素点为单位来显示图形图像的，对应的屏幕也是由N*M的像素阵列组成的。以分辨率为1024*768为例，可以认为屏幕是由横轴上的1024个像素点与纵轴上的768个像素点组成的像素阵列。屏幕上任何图案的显示，就是通过分别控制这个像素阵列上的点的颜色、灰度值等实现的。