生産実習(インターンシップ)

Report
2008インターンシップ
株式会社DNPエル・エス・アイ・デザイン
・ 志望動機
LSI設計にとても興味があり、LSIについてより多くの知識を習得したい為。
また、大学では学ぶことのできない内容を学習したい。
・ 実習の目的
大学で学ぶことのできない知識を学び、大学で学んだことがある
内容をいかに応用して実習の課題をこなして自分の知識として
習得することができること。会社という企業の雰囲気など肌で感じる。
8ビットカウンタの設計を体験する。
・実習の内容(スケジュール)
8/19(火) LSIができるまでの設計フロー学習
仕様→論理設計→機能検証→合成→レイアウト設計→検証→マスク→LSI製造
8/20(水) スタンダードセル動作を机上学習、演習を実施
NOT、NAND、NOR、EXOR、D-Latch、D-F/FF
2進数から10進数への変換、ド・モルガンの証明、論理図の作成
D-Latch、D-FFの違い。タイミングチャートの作成。
8/21(木) スタンダードセルの動作を学習
Verilog-XLを使って実際に波形で動作を学習
Verilog-HDL⇔スタンダードセルの対応も実施
NOT,NAND,NOR,AND,ORのMOS展開
8/22(金) 8ビットカウンタの仕様説明
8/25(月) 8ビットカウンタのRTLコーディング(Verilog)
HDL文法チェック(spyglass)
8/26(火) 8ビットカウンタの機能検証項目の抽出(机上)
機能検証用テストパターン作成
・実習の内容(スケジュール)
8/27(水) 8ビットカウンタのRTLネットリスト機能検証(Verilog-XL)
シミュレーションを実行し、波形を目視で確認
8/28(木) 8ビットカウンタの論理合成(RTL→Gateレベル)
RTL⇔Gateレベルのネットリストを等価検証(Conformal-LEC)
8/29(金) 8ビットカウンタのGateレベルネットリスト機能検証(Verilog-XL)
報告書作成
9/1(月) 報告書作成
LSI仕様
製品企画
LSI構成の検討
システムレベル設計
ディジタル回路
ソフトウェア設計
LSI設計
プリント基板
回路設計
プリント基板
実装設計
システム評価
論理設計
論理検証
論理合成
ダイナミック検証
タイミング検証
レイアウト設計
今回の実習
8ビットカウンタを題材
ダイナミック検証
タイミング検証
フィジカル検証
以下URLより抜粋
http://www.adwin.com/e-learning/adwin_demo/products/lsi/index.html
アナログ回路
機能分割
回路設計
機能(回路)検証
8ビットカウンタ
仕様書
VerilogHDL
コーディング
検証項目抽出
テストベンチ
作成
タイミング
制約
RTL
ネットリスト
HDL文法チェック
(Spyglass)
エラーがあれば
RTL修正
論理検証
(Verilog-XL)
ライブラリ
合成
(DesignCompiler)
エラーがあれば
RTL修正
論理等価検証
(Conformal-LEC)
Gate
ネットリスト
ゲートSim
(Verilog-XL)
SDF
論理代数
D
Latch
I2 I3
CLK
O1
I1
I3=I2
I3=1の時、ON
(O1=I1)
I2=1の時、OFF (O1=Hi-Z)
D
Q
図1-1.D-Latch
図1-2.クロックドインバータ
表1 D-Latchの真理値表
インプット
アウトプット
CLK
D
Qn
0
0
Qn-1
0
1
Qn-1
1
0
0
1
1
1
CLK
D
Q
図1-3 D-Latchのタイミングチャート
D-FF(Flip
Flop)
CLK
D
Q
図2-1 D-FF
表2.D-FF の真理値表
インプット
アウトプット
CLK
D
Qn
0
0
Qn-1
0
1
Qn-1
↑
0
0
↑
1
1
↑:立ち上がり
CLK
D
Q
図2-2 D-FF のタイミングチャート
Verilog-HDL
テラタームによるUNIX上でのVerilog-HDLの例題を記述し、シミュレーションを波形で目視
//`define MF 1.9
//`define MO 0.0
`timescale 1ns/1ps
module dec2to4 ( in, out );
input [1:0] in;
output [3:0] out;
assign out = dec(in);
function [3:0] dec;
input [1:0] in;
begin
case (in)
2'b00: dec = 4'b0001;
2'b01: dec = 4'b0010;
2'b10: dec = 4'b0100;
2'b11: dec = 4'b1000;
endcase
end
endfunction
endmodule
in[1:0]
out[2:0]
2’b 00
2’b 01
2’b 10
2’b 11
4’b0001
4’b0010
4’b0100
4’b1000
module test;
reg [1:0] in;
wire [2:0] out;
dec2to3 dec2to3 (
.in(in),
.out(out));
initial begin
#100
in = 2'b00;
#100
in = 2'b01;
#100
in = 2'b10;
#100
in = 2'b11;
$finish;
end
initial
begin
$shm_open("test.shm");
$shm_probe(test,"AS");
end
endmodule
in に00が入力された場合、decに0001を代入する。
実行結果
D-FF
`timescale 1ns/1ps
module test;
module FF1( D, CK, Q, QB );
input D,CK;
output Q,QB;
reg Q;
always @( posedge CK )
Q <= D;
assign QB = ~Q;
endmodule
reg D;
reg CK;
wire Q;
wire QB;
FF1 FF1 (
.D(D),
.CK(CK),
.Q(Q),
.QB(QB) );
always #50 CK <= ~CK;
initial begin
CK = 1'b0;
D
Q
QB
CK
#120
D = 1'b0;
#880;
#120
D = 1'b1;
#880;
$finish;
end
initial
begin
$shm_open("test.shm");
$shm_probe(test,"AS");
end
endmodule
実行結果
8ビットカウンタ仕様書
ブロック図
DATAバス
4bit(D3-0)
下位4bit Qバス
(Q3-0)
下位部
カウンタ
LD
CI
EN
CE
CP
上位部
カウンタ
上位4bit Qバス
(Q7-4)
CO
CL
CDN
図3.
カウンタブロック図
表3.端子一覧
出力
入力
DATA(D3-0)
D3 (MSB)
LD
下位部DATAバス(4bit)
~
D0 (LSB)
下位部DATA Load端子(Low Active)
CI
桁上がり入力端子
EN
動作設定端子
CP
クロック入力端子
CL
同期リセット端子(Low Active)
CDN
非同期リセット端子(Low Active)
Q(Q7-0)
アップカウント出力(8bit)
Q7 (MSB)
~
Q0 (LSB)
CO
キャリーアウト出力
内部信号
CE
上位カウントイネーブル
概要
出力幅8bitの2進数同期式アップカウンタです。入力されたクロック信号の立ち上がりの数を、
0から255まで数えることができます。
数えた値は正の2進数(Binary Code)で出力されます。
255まで数えたとき、キャリーアウト出力COがHighとなります。
本カウンタの内部は下位部カウンタ、上位部カウンタの二つが接続された2段構成となって
います。
下位部と上位部のそれぞれに別の構成、機能を持ったカウンタが使用されています。
上位部、下位部は同一のクロック信号で動作しています。
本カウンタは以下の動作モードを持ちます。
1.
2.
3.
4.
リセット動作
8bitカウントアップ動作(1)
8bitカウントアップ動作(2) (Data Load)
上位部単独カウントアップ動作
表4.真理値表
↑… クロック立上がり
× … Don’t Care
入力
出力
CP
CDN
LD
CL
EN
CI
D3-0
Q3-0
Q7-4
CO
×
L
×
×
×
×
×
L
L
L
↑
H
×
L
×
×
×
↑
H
L
H
×
L
DAT
A
DATA
No Change
L
Q3-0が
↑
↑
H
H
L
H
H
H
×
H
H
H
DAT
A
DATA
1111で
Up Count
それ以外は
No Change
Q7-0が
all 1でH
Up Count
×
Q3-0が
↑
H
H
H
L
H
×
↑
H
H
H
×
L
×
No
Change
1111で
Up Count
それ以外は
No Change
No Change
L
下位部モジュール
上位部モジュール
`timescale 1ns/1ps
module lowcount8 ( DATA, LD, CI, EN, CP, CL, CDN, CE, Q );
input[3:0] DATA;
input LD, CI, EN, CP, CL, CDN;
output[3:0] Q;
output CE;
reg[3:0] Q;
assign CE = (Q == 4'b1111)? 1'b1 : 1'b0 ;
always @( posedge CP or negedge CDN )
begin
if(!CDN)
begin
Q <= 4'b0000;
end
else if(!CL)
begin
Q <= 4'b0000;
end
else if(!LD && !CI)
begin
Q <= DATA;
end
else if(!LD && CI)
begin
Q <= DATA;
end
else if(LD && !CI)
begin
Q <= Q;
end
else if(!EN)
begin
Q <= Q;
end
else
begin
Q <= Q + 4'b0001;
end
end
endmodule
`timescale 1ns/1ps
module highcount8 ( CP, CL, CDN, CE, Q, CO );
input CE, CP, CL, CDN;
output[3:0] Q;
output CO;
reg[3:0] Q;
assign CO = (Q == 4'b1111) ? 1'b1 : 1'b0 ;
always @( posedge CP or negedge CDN )
begin
if(!CDN)
begin
Q <= 4'b0000;
end
else if(!CL)
begin
Q <= 4'b0000;
end
else if(!CE)
begin
Q <= Q;
end
else
begin
Q <= Q + 4'b0001;
end
end
endmodule
Top階層モジュール
`timescale 1ns/1ps
module top ( DATA, LD, CI, EN, CP, CDN, CL, Q, CO );
input[3:0] DATA;
input LD, CI, EN, CP, CL, CDN;
output[7:0] Q;
output CO;
wire CE, CO2;
lowcount8 lowcount8 ( .DATA(DATA),
.LD(LD),
.CI(CI),
.EN(EN),
.CP(CP),
.CL(CL),
.CDN(CDN),
.CE(CE),
.Q(Q[3:0]) );
highcount8 highcount8( .CP(CP),
.CL(CL),
.CDN(CDN),
.CE(CE),
.CO(CO2),
.Q(Q[7:4]) );
assign CO = CO2 && CE;
endmodule
SpyGlassについて(会社名:atrenta)
HDL文法チェックをするためのもの
Spyglassのかけ方
必要なファイル
run_spyglass
spyglass実行スクリプト
spyglass_CLK_define クロックを定義しているファイル
spyglass_rtl_list
RTLのありか(path)を定義しているファイル
(1)まず、viでspyglass_rtl_listを修正します。
> vi spyglass_rtl_list
/user/DLD/INTERN/masae/verilog/lowcount8.v
/user/DLD/INTERN/masae/verilog/highcount8.v
/user/DLD/INTERN/masae/verilog/top.v
実行結果
error発生→Q<=4'b0000; bがなかったためerror発生
Spyglassには気にしなくてもいいルールが出てくる。
大切なルールを見逃さないようにする。
気にしなくてもいいルールは、今回リセットはCDNだけれども、
Spyglassのルール的にはRST/iといった名前にしてほしいなど
とのerrorが発生した。
しかし今回の仕様書通りに作成するためにこのerrorは気にし
なくていい。
チェックしたRTLを追加します。
(2)次に、クロックを設定します。
> vi spyglass_CLK_define
-CLK1=“lowcount8.CP“→ -CLK1=“top.CP“
クロックの書き込み。
(3)spyglass実行
> run_spyglass
(4)レポートを確認する
> less spyglass.rpt
#########################################################
#
# This file has been generated by SpyGlass:
# Report Name
: moresimple
# Report Created by: masae
# Report Created on: 29-08-2008
# Working Directory: /user/DLD/INTERN/masae/verilog
# Report Location : ./spyglass.rpt
# SpyGlass Version : 3.7.2.2
# Policy Name
: SpyGlass(3.7.2)
#
starc(3.7.2)
#
#########################################################
検証項目の作成
検証する項目をすべて抽出すること。
自分で作成した検証項目一覧
DATA="1101"とする。
①Q7-0="0001_1010"の時に、CDN="0"で非同期にQ7-0="0000_0000"となること
②Q7-0="0001_1010"の時に、CL="0"で同期でQ7-0="0000_0000"となること
③Q7-0="0001_1010"の時に、LD="0",CI="0"でQ7-0="0001_1101"となること(No Change_DATA)
④Q7-0="0001_1010"の時に、LD="0",CI="1"でQ7-0="0001_1101"となること(No Change_DATA)
⑤Q7-0="0001_1010"の時に、LD="0",CI="1"でQ7-0="0001_1111"となること(Up Count_DATA="1111")
⑥Q7-0="0001_1010"の時に、LD="1",CI="0"でQ7-0="0001_1010"となること(No Change)
⑦Q7-0="0001_1010"の時に、EN="0"でQ7-0="0001_1010"となること(No Change)
⑧Q7-0="0001_1111"の時に、EN="0"でQ7-0="0001_1111"となること(Up Count_DATA="1111")
⑨Q7-0="0001_1010"の時に、CDN="1",CL="1",CI="1",LD="1",EN="1",Q7-0="0001_1010"となること(Up Count)
検証項目一覧
リセット動作 CDN
CL
カウントアップ CE
CO
-
データロード LD
LD
LD
LD
カウント停止 CI
EN
カウントアップ動作中(CDN=1'b1, LD=1'b1, CL=1'b1, EN=1'b1, CI=1'b1, DATA=4'b0101) に、
CDN=1'b1⇒1'b0とすることで、非同期にリセット(Q[7:0]=8'b0000_0000, CE=1'b0)がかかること
カウントアップ動作中(CDN=1'b1, LD=1'b1, CL=1'b1, EN=1'b1, CI=1'b1, DATA=4'b0101) に、
CL=1'b1⇒1'b0とすることで、クロックに同期してリセット(Q[7:0]=8'b0000_0000, CE=1'b0)がか
かること
CDN=1'b1, LD=1'b1, CL=1'b1, EN=1'b1, CI=1'b1, DATA=4'b0101を入力し、
Q[7:0]=8'b0000_0000⇒8'b1111_1111までカウントアップすること
Q[7:0]=8'bxxxx_1111のときにCE=1
Q[7:0]=8'b1111_1111のときにCO=1'b1となること
Q[7:0]=8'b1111_1111⇒8'b0000_0000となること
カウントアップ動作中(CDN=1'b1, LD=1'b1, CL=1'b1, EN=1'b1, CI=1'b1, DATA=4'b0101) に、
LD=1'b1⇒1'b0とすることで、クロックに同期して下位部のカウンタ出力(Q[3:0])がDATAに入力
した値(4'b0101)となる
カウントアップ動作中(CDN=1'b1, LD=1'b1, CL=1'b1, EN=1'b1, CI=1'b1, DATA=4'b1111) に、
LD=1'b1⇒1'b0とすることで、クロックに同期して下位部のカウンタ出力(Q[3:0])がDATAに入力
した値(4'b1111)となり、またCE=1'b1が出力され、上位部カウンタのみカウントアップすること
データロード後、LD=1'b0期間中は、カウント停止すること
データロード後、LD=1'b0⇒1'b1とすると、ロードしたデータからカウントアップを再開すること
カウントアップ動作中(CDN=1'b1, LD=1'b1, CL=1'b1, EN=1'b1, CI=1'b1, DATA=4'b1111) に、
CI=1'b1⇒1'b0とすることでカウントアップが停止すること、出力Qはそのまま保持
カウントアップ動作中(CDN=1'b1, LD=1'b1, CL=1'b1, EN=1'b1, CI=1'b1, DATA=4'b1111) に、
EN=1'b1⇒1'b0とすることでカウントアップが停止すること、出力Qはそのまま保持
自分の検証項目には抜けているところがあった。
当たり前のことでもすべて列挙するのが検証項目の抽出である。
この検証項目をすべて満たすようにテストパターンを作成。
テストパターン
//`define MF 1.9
//`define MO 0.0
`timescale 1ns/1ps
module toptest;
reg[3:0] DATA;
reg LD, CI, EN, CP, CL, CDN;
wire[7:0] Q;
wire CO;
top top(
.DATA(DATA),
.LD(LD),
.CI(CI),
.EN(EN),
.CP(CP),
.CDN(CDN),
.CL(CL),
.Q(Q),
.CO(CO) );
CP = 1'b0;
EN = 1'b1;
CI = 1'b1;
CDN = 1'b1;
CL = 1'b1;
DATA = 4'b0100;
LD = 1'b1;
#880;
#120
CDN = 1'b0;
always #50 CP <= ~CP;
initial
begin
CP = 1'b0;
DATA = 4'b1110;
#15{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b0_1111;
#120
CDN = 1'b1;
//CDN
#130 //up
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
#1800 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b0_1111;
#130 //up
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
//CDN 1945CP
#1800 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_0111;
#130 //up
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
//CL 3875CP
始めはこのような記述を
していた。
しかしこの記述ではわかりづらい。
プログラムが長くなってしまうため
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b0_1111;
このような記述に変更した。
#1800 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1001;
//No Change_DATA 5805CP
#130 //up
//No Change_DATA 7735CP
#130 //up
#500;
end
#100 DATA = 4'b1111;
initial
//Up Count_DATA 9765CP
#530 //up
begin
$shm_open("test.shm");
$shm_probe(toptest,"AS");
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
end
DATA = 4'b1110;
#1800 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1101;
#130 //up
$finish;
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
#1800 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1011;
//Up Count 18035CP
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
#1800 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1011;
#25700 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
endmodule
//No Change 11695CP
#130 //up
このRTL文法チェックにおいてはerrorが発生した。
assign CO2 <= CO && CE; 2を入れるのを忘れていた。
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
#1800 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1110;
//No Change 13625CP
#130 //up
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
errorをすべて取り除いた後、シミュレーションを実行し
波形を目視で確認した。
#100 DATA =4'b1111;
#1150 { CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1110;
#530 //up
{ CDN, CL, LD, CI, EN } = 5'b1_1111;
//Up Count_DATA 15005CP
波形
波形Viewerには、Cadence(ベンダー名)のSimVision(ツール名)を使用する。
図4. 波形1
図5. 波形2
図6. 波形3
図7. 波形4
図8. 波形5
図9. 波形6
図10. 波形7
図11. 波形8
図12. 波形9
図13. 波形10
すべての検証項目に対してシミュレーションを行い、波形を目視して確認した。
合成
RTLネットリスト
合成ツール
Design Compiler
Gateネットリスト
ログ
ライブラリ
NOT
NAND
NOR
F/F
LATCH
DC Professional (TM)
DC Expert (TM)
DC Ultra (TM)
VHDL Compiler (TM)
HDL Compiler (TM)
Library Compiler (TM)
Power Compiler (TM)
DFT Compiler (TM)
DesignPower (TM)
Version 2003.03-3 for sparcOS5 -- May 20, 2003
Copyright (c) 1988-2003 by Synopsys, Inc.
ALL RIGHTS RESERVED
実行で生じたWaring
assign CO = (Q == 4'b1111)? 1 : 0 ;
変更してみると⇒⇒
assign CO = (Q == 4'b1111)? 1'b1 : 1'b0 ;
(Warningはなぜ出ているかを確認し
問題ない場合は何もしない。)
This program is proprietary and confidential information of Synopsys, Inc.
and may be used and disclosed only as authorized in a license agreement
controlling such use and disclosure.
Initializing...
<中略>
Warning: /user/DLD/INTERN/masae/verilog/highcount8.v:7: signed to unsigned assignment occurs. (VER-318)
Inferred memory devices in process
in routine highcount8 line 9 in file
'/user/DLD/INTERN/masae/verilog/highcount8.v'.
Warning: /user/DLD/INTERN/masae/verilog/lowcount8.v:8: signed to unsigned assignment occurs. (VER-318)
Inferred memory devices in process
in routine lowcount8 line 10 in file
'/user/DLD/INTERN/masae/verilog/lowcount8.v'.
論理合成
Gateネットリスト
下位部モジュール(合成後)
module lowcount8 ( DATA, LD, CI, EN, CP, CL, CDN, CE, Q );
input [3:0] DATA;
output [3:0] Q;
input LD, CI, EN, CP, CL, CDN;
output CE;
wire n42, n49, n50, n51, n3, n4, n5, n6, n8, n9, n10, n11, n12, n13, n14,
n15, n16, n17, n18, n19, n20, n21, n22, n23, n24, n25, n26, n27, n28,
n29, n30, n31, n32, n33, n34, n35, n36, n37, n38, n39, n40, n41, n43,
n44;
inv0d1 U3 ( .ZN(n6), .I(n42) );
inv0d1 U4 ( .ZN(CE), .I(n6) );
oai22d1 U5 ( .ZN(n41), .A1(n8), .A2(n9), .B1(n10), .B2(n11) );
oai22d1 U6 ( .ZN(n40), .A1(n12), .A2(n4), .B1(n13), .B2(n14) );
oai22d1 U7 ( .ZN(n39), .A1(n15), .A2(n5), .B1(n16), .B2(n17) );
nd02d1 U8 ( .ZN(n38), .A1(n18), .A2(n19) );
nr03d1 U9 ( .ZN(n42), .A1(n3), .A2(n20), .A3(n4) );
nd02d1 U10 ( .ZN(n20), .A1(n43), .A2(n51) );
nd02d1 U11 ( .ZN(n21), .A1(CI), .A2(EN) );
nr02d1 U12 ( .ZN(n22), .A1(Q[1]), .A2(n8) );
nr02d1 U13 ( .ZN(n12), .A1(n22), .A2(n23) );
aoi22d1 U14 ( .ZN(n14), .A1(n24), .A2(n25), .B1(DATA[2]), .B2(n26) );
nr02d1 U15 ( .ZN(n26), .A1(n27), .A2(LD) );
nr02d1 U16 ( .ZN(n28), .A1(n21), .A2(n20) );
nd02d1 U17 ( .ZN(n8), .A1(LD), .A2(CL) );
nr02d1 U18 ( .ZN(n15), .A1(n13), .A2(n29) );
nr02d1 U19 ( .ZN(n30), .A1(n4), .A2(n31) );
nd02d1 U20 ( .ZN(n32), .A1(n28), .A2(Q[2]) );
mx02d1 U21 ( .Z(n9), .I0(n32), .I1(n30), .S(n49) );
nd02d1 U22 ( .ZN(n33), .A1(Q[0]), .A2(n5) );
inv0d1 U23 ( .ZN(n34), .I(DATA[1]) );
mx02d1 U24 ( .Z(n16), .I0(n34), .I1(n33), .S(LD) );
nr02d1 U25 ( .ZN(n24), .A1(n50), .A2(n20) );
nd02d1 U26 ( .ZN(n17), .A1(CL), .A2(n35) );
inv0d1 U27 ( .ZN(n25), .I(n8) );
nd02d1 U28 ( .ZN(n35), .A1(n25), .A2(n21) );
inv0d1 U29 ( .ZN(n13), .I(n35) );
nr02d1 U30 ( .ZN(n29), .A1(n8), .A2(n43) );
inv0d1 U31 ( .ZN(n23), .I(n15) );
nd02d1 U32 ( .ZN(n19), .A1(DATA[0]), .A2(n26) );
nr02d1 U33 ( .ZN(n36), .A1(n8), .A2(n21) );
mx02d1 U34 ( .Z(n37), .I0(n36), .I1(n13), .S(n43) );
inv0d1 U35 ( .ZN(n27), .I(CL) );
inv0d1 U36 ( .ZN(n31), .I(n28) );
inv0d1 U37 ( .ZN(n10), .I(n26) );
inv0d1 U38 ( .ZN(n11), .I(DATA[3]) );
inv0d1 U39 ( .ZN(n18), .I(n37) );
dfcrb1 \Q_reg[0] ( .Q(n43), .QN(n44), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n38) );
dfcrb1 \Q_reg[1] ( .Q(n51), .QN(n5), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n39) );
dfcrb1 \Q_reg[2] ( .Q(n50), .QN(n4), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n40) );
dfcrb1 \Q_reg[3] ( .Q(n49), .QN(n3), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n41) );
inv0d2 UU40 ( .ZN(Q[3]), .I(n3) );
inv0d2 UU41 ( .ZN(Q[2]), .I(n4) );
inv0d2 UU42 ( .ZN(Q[1]), .I(n5) );
inv0d2 UU43 ( .ZN(Q[0]), .I(n44) );
endmodule
上位部モジュール(合成後)
module highcount8 ( CP, CL, CDN, CE, Q, CO );
output [3:0] Q;
input CP, CL, CDN, CE;
output CO;
wire n27, n28, n29, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, n9, n10, n11, n12, n13,
n14, n15, n16, n17, n18, n19, n20, n21, n22;
nr02d1 U3 ( .ZN(n17), .A1(n5), .A2(n6) );
nr02d1 U4 ( .ZN(n18), .A1(n7), .A2(n6) );
nr02d1 U5 ( .ZN(n19), .A1(n8), .A2(n6) );
nr02d1 U6 ( .ZN(n20), .A1(n9), .A2(n6) );
nr03d1 U7 ( .ZN(CO), .A1(n10), .A2(n3), .A3(n2) );
nr02d1 U8 ( .ZN(n11), .A1(n12), .A2(n3) );
aoi22d1 U9 ( .ZN(n9), .A1(n27), .A2(n13), .B1(n2), .B2(n11) );
aoi22d1 U10 ( .ZN(n8), .A1(n3), .A2(n14), .B1(n28), .B2(n12) );
mx02d1 U11 ( .Z(n7), .I0(n29), .I1(n4), .S(n15) );
mx02d1 U12 ( .Z(n5), .I0(n16), .I1(CE), .S(n21) );
nd03d1 U13 ( .ZN(n12), .A1(CE), .A2(Q[1]), .A3(n21) );
inv0d1 U14 ( .ZN(n6), .I(CL) );
nd02d1 U15 ( .ZN(n10), .A1(n21), .A2(n29) );
nd02d1 U16 ( .ZN(n15), .A1(Q[0]), .A2(CE) );
inv0d1 U17 ( .ZN(n13), .I(n11) );
inv0d1 U18 ( .ZN(n14), .I(n12) );
inv0d1 U19 ( .ZN(n16), .I(CE) );
dfcrb1 \Q_reg[0] ( .Q(n21), .QN(n22), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n17) );
dfcrb1 \Q_reg[1] ( .Q(n29), .QN(n4), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n18) );
dfcrb1 \Q_reg[2] ( .Q(n28), .QN(n3), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n19) );
dfcrb1 \Q_reg[3] ( .Q(n27), .QN(n2), .CDN(CDN), .CP(CP), .D(n20) );
inv0d2 UU20 ( .ZN(Q[3]), .I(n2) );
inv0d2 UU21 ( .ZN(Q[2]), .I(n3) );
inv0d2 UU22 ( .ZN(Q[1]), .I(n4) );
inv0d2 UU23 ( .ZN(Q[0]), .I(n22) );
endmodule
トップ階層モジュール(合成後)
module top ( DATA, LD, CI, EN, CP, CDN, CL, Q, CO );
input [3:0] DATA;
output [7:0] Q;
input LD, CI, EN, CP, CDN, CL;
output CO;
wire CE, CO2, n1;
lowcount8 lowcount8 ( .DATA(DATA), .LD(LD), .CI(CI), .EN(EN), .CP(CP),
.CL(CL), .CDN(CDN), .CE(CE), .Q(Q[3:0]) );
highcount8 highcount8 ( .CP(CP), .CL(CL), .CDN(CDN), .CE(CE), .Q(Q[7:4]),
.CO(CO2) );
nd02d1 U1 ( .ZN(n1), .A1(CO2), .A2(CE) );
inv0d2 UU3 ( .ZN(CO), .I(n1) );
endmodule
TOP階層
上位部
下位部
RTL⇔Gateレベルのネットリストを等価検証(Conformal-LEC)
CONFORMAL (TM) Logic Equivalence Checker
Version 3.3.0.a (05-Apr-2002)
Copyright (c) Verplex Systems, Inc., 1997-2002. All Rights Reserved
This program is proprietary and confidential information belonging to
Verplex Systems, Inc., and may be used and disclosed only as authorized
in a license agreement controlling such use and disclosure.
============================================================
Mapped points: SYSTEM class
Mapped points PI PO DFF
Total
-------------------------------------------------------------------------------Golden
10 9
8
27
-------------------------------------------------------------------------------Revised
10 9
8
27
============================================================
// Command: add compared points -all
// 17 compared points added to compare list
// Command: compare -NONEQ_Print
^MNon-equivalent points:
(G) + 128 PO /CO
(R) + 200 PO /CO
============================================================
Compared points
PO DFF
Total
-------------------------------------------------------------------------------Equivalent
8
8
16
-------------------------------------------------------------------------------Non-equivalent
1
0
1
============================================================
// Command: usage
CPU time : 0.26 seconds
Memory usage : 32.58 M bytes
// Command: exit -force
合成後の波形
図14. 波形1(合成)
図15. 波形2(合成)
図16. 波形3(合成)
図17. 波形4(合成)
図18. 波形5(合成)
図19. 波形6(合成)
図20. 波形7(合成)
図21. 波形8(合成)
図22. 波形9(合成)
図23. 波形10(合成)
図24. 波形全体図(合成)
RTL
Gate
図25. 波形(合成)
上図をよく見てみるとRTLネットリストとGateネットリストの波形には少々異なっている点があることがわかる。
Qの出力部分に注目してみると、ズレが生じていることがわかる。
このズレの原因は、Gateにした時の配線などの遅延が生じているためである。
レイアウト設計
実習先へのメッセージ
今回このインターシップを通してたくさんのことを学ばせていただきました。
LSIについての知識、UNIXについての知識がとても少なかった私にいろいろ教えていただきとても勉強に
なりました。Verilog-HDLからGateになったときには本当に感動しました。
今回は8ビットカウンタの設計を体験すると同時に会社の雰囲気、働くために必要な知識など肌で感じること
ができました。
インターシップの経験をこれからの自分に役立てていきたいと思います。本当に10日間ありがとうございま
した。
大学へのメッセージ
インターシップではゼミの勉強の延長でした。
今まで大学で学習してきた成果を出そうと思いましたが、知識が思うように活用できなかったです。
知識が活用できるには実践も必要だと改めて教えていただきました。
”慣れ”という言葉を何回聞いたかわかりません。
自分の知識を活用できるようになるまで大学で勉強しこれからの人生に役立てていきたいと思います。
今回このような体験ができて本当によかったです。
以上

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