[发明专利]结构化系统的设计方法

说明书

本发明涉及集成电路设计方法，尤其涉及集成电路结构设计的交互式方法。

当代集成电路的复杂性导致基于使用高层综合方法的结构化设计的发展，以减少设计周期。例如，典型的高层综合方法用集成电路行为的算法描述生成一个寄存器传输级(RTL)硬件的电路方案。该方法包括一系列设计任务，例如，调度，资源配制，链接(把行为语句映射到具体的硬件元件)，及控制器的生成。这些设计任务的复杂性与所设计的集成电路的复杂性密切相关。

用于高层综合的现有技术方法的输入由一组描述具体的集成电路性能的行为语句及约束条件组成。这一系列设计任务自动执行，最后提出一个硬件方案。每一个设计任务都产生数据，这些数据与行为语句的关系越来越难被认出，因此设计者很难把特定的硬件元件与具体的描述语句联系起来。如果在硬件方案中检测到设计错误，设计者很难确定应改变的行为语句。硬件元件与行为语句间对应的低可视性使得硬件优化成为试错过程，这些试错过程要求自动化设计任务的几次迭代。相当大部分的设计任务用于重复计算集成电路的和原先的迭代相同的部分。计算资源支出在时间的消耗及成本上。

因此，为了减少设计时间及成本，有必要发明一种同每一个设计任务产生的数据有多重交互的结构化设计方法，以增加硬件与行为间对应的可视性。

图1表示一个交互式结构化设计系统的方框图；

图2表示该交互式结构化设计系统的流程图；

图3表示分配给一个算法描述的控制步骤的时序图；

图4表示该算法描述的硬件方案的原理图；

图5表示修改后的算法描述的硬件方案的原理图；

图6表示用于实现交互式结构化设计系统的计算机的方框图。

图1表示一个交互式结构化设计系统10的方框图，由多个直观的辅助的编辑器组成，其中每一个都控制一个不同的设计任务。微结构设计数据库12包括存储在一个公共数据库中的各种类型数据的存储器。例如，表示集成电路的行为，结构及定时数据类型都存储在微结构设计数据库12中。通过层次编辑器14，行为编辑器16，结构编辑器18，时序编辑器20，提取库编辑器22及设计工具包24都可以对数据进行读或写访问。存储在微结构设计数据库12中的数据以每一个编辑器和设计工具包24都接受的预先确定的格式存储。

层次编辑器14用于把集成电路设计划分成分层模块。设计者一般根据设计规范及特定模块的行为的复杂性划分电路。例如与总线接口的数字信号处理器(DSP)芯片可以进一步划分成总线接口模块及DSP芯片模块。在层次编辑器14中产生的数据存储在微结构设计数据库12中，用于进一步处理。通过层次编辑器14的图形界面可以从微结构设计数据库12中重新调用分层数据，用来对特定的模块进行观察或重新划分。

层次编辑器14定义的描述单独模块的算法行为的数据存储在微结构设计数据库12中。为了在显示器上观察，行为数据以图形或文本格式提取和安排。由于行为数据是作为一系列用来定义具体功能或操作的语句输入的，因此行为编辑器16一般具有内部语法检查。一般在层次编辑器14中定义了分层模块后生成行为数据。

结构编辑器18管理微结构设计数据库12中存储的寄存器传输级(RTL)数据。RTL数据表示在层次编辑器14中产生的分层模块的硬件元件。设计者交互式提供或编辑RTL数据，或通过设计工具包24中的设计工具利用微结构数据库12中存在的数据产生RTL数据。为了在结构编辑器18中通过图形界面显示成原理图，RTL数据以图形或文本格式安排。

时序编辑器20为在行为编辑器16中生成的行为语句的基于周期的定时提供编辑环境。定时数据存储在微结构设计数据库12中，由设计者交互式提供或由设计工具包24中的工具提供。时序编辑器20包括一个图形界面，用来以图形或文本格式显示定时数据，以此观察及安排该算法描述的相对调度。

提取库编辑器22为RTL库元件的存取、编辑或生成提供环境。RTL元件存储在微结构设计数据库12中。库元件数据包括RTL库元件的属性，例如延时、定时方法等等。通过提取库编辑器18的图形界面来访问库元件数据，用来交互式观察及编辑。

设计工具包24包括结构设计10使用的可执行程序以使特定的设计任务自动化。例如，设计工具包24包括生成行为语句的周期调度的工具。由于时序图与行为语句有关，通过时序编辑器20来观察调度。设计工具包24中的另一个工具产生划分开的模块的RTL结构，其原理图在结构编辑器18中观察及编辑。设计者使用适当的编辑器可以交互式地修改设计工具包24中的工具自动生成的数据。