專利名稱：提供ic設(shè)計的方法以及ic設(shè)計工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提供具有核功能、圍繞核功能的IO (輸入/
輸出)環(huán)、和邊界掃描結(jié)構(gòu)的集成電路的設(shè)計的方法，該邊界掃描結(jié) 構(gòu)用于在集成電路的預(yù)定模式下提供對核功能的訪問。
本發(fā)明還涉及一種用于提供具有核功能、圍繞核功能的IO (輸
入/輸出)環(huán)、和邊界掃描結(jié)構(gòu)的集成電路的設(shè)計的設(shè)計工具，該邊 界掃描結(jié)構(gòu)用于在集成電路的預(yù)定模式下提供對核功能的訪問。
背景技術(shù)：
如今，許多數(shù)字集成電路(IC)包括某些形式的邊界掃描功能 (邊界掃描功能在IEEE 1149.1或JTAG標(biāo)準(zhǔn)中有所定義)以便在IC 的預(yù)定模式下提供對IC的一部分的訪問。邊界掃描功能在IC測試模 式中要么用于測試IC的10連接要么用于將測試位模式(即測試向 量)移入或移出IC內(nèi)部組件以便對諸如核模塊之類的IC內(nèi)部組件進(jìn) 行測試。因此，邊界掃描功能通常被物理放置在IC內(nèi)部組件及其IO 環(huán)之間。美國專利US6774672中可以發(fā)現(xiàn)這種用法的示例，其中公 開了一種現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，該現(xiàn)場可編程門陣列包括圍 繞著FPGA邏輯單元片(tile)的邊界掃描鏈以便提供對這些邏輯單 元片的高級測試訪問。
可替換地，邊界掃描功能可在IC的編程模式中用于在TAP控 制器的控制下將編程數(shù)據(jù)經(jīng)由邊界掃描測試訪問端口 (TAP)移至IC 的內(nèi)部組件。
諸如Synopsys公司的BSD Compiler 和Mentor Graphics公司 的BSD ArchitectTM之類的現(xiàn)有IC設(shè)計工具可例行地將邊界掃描功能 添加至IC設(shè)計。圖1中給出了由此類工具實(shí)現(xiàn)的邊界掃描插入方法 的一個典型示例。在步驟110中，工具讀取諸如寄存器傳輸級(RTL)網(wǎng)表之類的網(wǎng)表。此類網(wǎng)表通常由使用工具的用戶提供。在接下來步 驟120中，用戶定義邊界掃描規(guī)范，之后，工具在步驟130中生成包
含邊界掃描設(shè)計的IC設(shè)計。在步驟140中，用戶設(shè)置用于IC設(shè)計的 設(shè)計約束，例如時序約束、面積約束等，隨后工具在步驟150中綜合 出IC設(shè)計的門級網(wǎng)表。該門級網(wǎng)表可在步驟160中寫成文件。
隨后，在步驟170中，工具檢査門級IC設(shè)計，或者更確切地說 IC設(shè)計的邊界掃描設(shè)計部分是否符合IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。如果設(shè) 計不符合規(guī)范，那么用戶返回步驟120或者步驟140以便矯正設(shè)計中 的錯誤。如果發(fā)現(xiàn)門級設(shè)計符合IEEE 1149.1，則在步驟180中，產(chǎn) 生測試向量(如果不存在測試向量)并將其插入設(shè)計中，隨后在步驟 190中，利用測試向量對設(shè)計的性能進(jìn)行仿真。
圖2給出了該方法對IC設(shè)計的影響的示意概括圖。在步驟110 中提供給設(shè)計工具的網(wǎng)表通常是RTL網(wǎng)表200,其包括對核202和 10環(huán)GO環(huán)包括IO元件204，例如IO焊盤以及電壓電平轉(zhuǎn)換器) 的描述。步驟110、 120和130的執(zhí)行產(chǎn)生了網(wǎng)表210，該網(wǎng)表中未 對核202進(jìn)行修改并且在修改過的10環(huán)214中插入了諸如邊界掃描 鏈206和邊界掃描TAP 208之類的邊界掃描元件。因此，得到的網(wǎng) 表210包括多個邊界掃描元件，這些元件被集成至IC核的外部的IC 設(shè)計中。
現(xiàn)有工具的缺點(diǎn)是它們并不利于對網(wǎng)表210的部分進(jìn)行輕易的 重新使用。例如，這種重新使用對于必須制造多種版本的IC的情況 是很有利的，例如不同用戶存在不同的電壓接口要求的情況，在這種 情況下可能必須使用不同的IO環(huán)。利用現(xiàn)有工具，必須重新執(zhí)行圖 1的整個流程以便產(chǎn)生不同版本的IC，這將是個費(fèi)時的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種根據(jù)開始部分所述的方法，其能夠更方便 地進(jìn)行IC重新設(shè)計。
本發(fā)明旨在提供一種根據(jù)開始部分所述的IC設(shè)計工具，其能夠 更方便地進(jìn)行IC重新設(shè)計。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種提供集成電路設(shè)計的方法， 該集成電路具有核功能、圍繞該核功能的IO (輸入/輸出)環(huán)、和邊 界掃描結(jié)構(gòu)，該邊界掃描結(jié)構(gòu)用于在集成電路的預(yù)定模式期間提供對 核功能或IO環(huán)的訪問，所述方法包括提供核功能和IO環(huán)的第一 網(wǎng)表；規(guī)定針對所述第一網(wǎng)表的內(nèi)容的邊界掃描設(shè)計；由第一網(wǎng)表和 邊界掃描設(shè)計規(guī)范綜合出第二網(wǎng)表；將邊界掃描設(shè)計元件從第二網(wǎng)表 中分離出來；提供沒有所述IO環(huán)的核功能的第三網(wǎng)表；將第三網(wǎng)表 和分離出來的邊界掃描元件組合成第四網(wǎng)表；以及通過將對10環(huán)的 描述加入第四網(wǎng)表來生成第五網(wǎng)表。
其具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即在所獲得的網(wǎng)表中，邊界掃描元件包含 在核功能中或者至少被添加至核功能中。因此，在必須設(shè)計具有修改 過的10性能的IC版本的情況下能夠重新使用該網(wǎng)表。為了促進(jìn)對 核功能的重新使用，本發(fā)明還包括將第四網(wǎng)表寫成第一文件的步驟。 該第一文件可被用作針對IC的重新設(shè)計的輸入文件。
通常，第一網(wǎng)表和第三網(wǎng)表為寄存器傳輸級網(wǎng)表而第二網(wǎng)表和 第四網(wǎng)表為門級網(wǎng)表，但是本發(fā)明還可以使用IC設(shè)計中的各種階段
的替換描述，例如不同抽象級的描述。
優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括檢查第二網(wǎng)表是否符合邊界掃描 標(biāo)準(zhǔn)；由第二網(wǎng)表生成測試模式；以及利用所述測試模式來測試第五 網(wǎng)表，從而生成針對第五網(wǎng)表的測試結(jié)果。這樣就對第五網(wǎng)表確實(shí)不 包含諸如互連失效之類的在生成第四網(wǎng)表或?qū)O環(huán)加入第四網(wǎng)表的 步驟中可能引入任何錯誤進(jìn)行了驗證。
' 有利地，該方法進(jìn)一步包括利用測試模式來測試第二網(wǎng)表， 從而生成針對第二網(wǎng)表的測試結(jié)果；以及對比第五網(wǎng)表的測試結(jié)果和 第二網(wǎng)表的測試結(jié)果。第五網(wǎng)表的仿真后的性能與第二網(wǎng)表的仿真后 的性能之間的對比簡化了第五網(wǎng)表的驗證。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于提供集成電路設(shè)計的 設(shè)計工具，該集成電路具有核功能、圍繞該核功能的IO(輸入/輸出) 環(huán)、和邊界掃描結(jié)構(gòu)，該邊界掃描結(jié)構(gòu)用于在集成電路的預(yù)定模式期 間提供對核功能或IO環(huán)的訪問，所述設(shè)計工具包括用于提供核功
7能和IO環(huán)的第一網(wǎng)表的裝置；用于規(guī)定針對第一網(wǎng)表的內(nèi)容的邊界 掃描設(shè)計的裝置；用于由第一網(wǎng)表和邊界掃描設(shè)計規(guī)范綜合出第二網(wǎng) 表的裝置；用于將邊界掃描設(shè)計元件從第二網(wǎng)表中分離出來的裝置； 用于提供沒有IO環(huán)的核功能的第三網(wǎng)表的裝置；用于將第三網(wǎng)表和 分離出來的邊界掃描元件組合成第四網(wǎng)表的裝置；以及用于通過將對 IO環(huán)的描述加入第四網(wǎng)表來生成第五網(wǎng)表的裝置。
本發(fā)明的設(shè)計工具例如通過對技術(shù)人員而言很明顯的適當(dāng)算法 來實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的方法，因此受益于與本發(fā)明的方法相同的有利方 面。
有利地，該設(shè)計工具還包括用于將第四網(wǎng)表寫成第一文件以便 能夠?qū)Φ谒木W(wǎng)表進(jìn)行重新利用的裝置。這有助于在IC的重新設(shè)計中 對第四網(wǎng)表的重新利用。該第一文件可以獨(dú)立或者也可作為IC設(shè)計 庫(該設(shè)計庫可含有IC構(gòu)件模塊的實(shí)例)的一部分被存儲在計算機(jī) 可讀介質(zhì)上以便第一文件的發(fā)布，例如存儲器裝置、硬盤、CD-ROM、 DVD等。設(shè)計工具本身也可存儲在此類計算機(jī)可讀介質(zhì)上以便于該 工具的發(fā)布。


參見附圖，通過非限制性示例的方式對本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的 描述，其中
圖1示出了用于將邊界掃描功能插入IC設(shè)計的已知方法的示
例；
圖2示意性地示出了利用己知方法獲得的IC設(shè)計的示意布圖； 圖3示出了本發(fā)明的方法的實(shí)施例的流程圖；以及 圖4示意性地示出了本發(fā)明的方法的核心思想。
具體實(shí)施例方式
應(yīng)該理解的是，附圖僅為示意性的而非按比例繪出。還應(yīng)該理 解的是，相同的標(biāo)號被用在所有附圖以及對這些附圖的詳細(xì)描述中來 指示相同或相似的部分。圖3示意性地示出了由本發(fā)明的方法所實(shí)現(xiàn)的設(shè)計思想。在第
—步驟中，對具有核202和10環(huán)204的網(wǎng)表200進(jìn)行操作以便將邊 界掃描設(shè)計加入網(wǎng)表200。這可以利用圖l所示的方法的步驟120、 130、 140和150來執(zhí)行，這在前面已經(jīng)進(jìn)行了描述。得到的結(jié)果就 是網(wǎng)表210，該網(wǎng)表包括未修改的核202、邊界掃描鏈(BSC) 206、 測試訪問端口 (TAP) 208、以及修改后的10環(huán)214。認(rèn)為10環(huán)被 修改了，這是因為現(xiàn)在它包括邊界掃描元件206和208。因此，利用 現(xiàn)有技術(shù)方法進(jìn)行10環(huán)214的替換包括對邊界掃描元件206和208 的替換(即重新設(shè)計)，這就意味著重新設(shè)計努力是種耗時的操作。
按照下述方式根據(jù)本發(fā)明的方法可以減少所要求的重新設(shè)計努 力。在網(wǎng)表210中識別出邊界掃描元件的實(shí)例(例如BSC 206禾n TAP 208)并且例如通過對它們進(jìn)行復(fù)制來將它們從網(wǎng)表210分離出來。 這可通過已知的搜索算法實(shí)現(xiàn)；例如，邊界掃描設(shè)計的元件的實(shí)例可 能具有實(shí)例名或者對邊界掃描元件而言唯一的并被用作標(biāo)記的另一 實(shí)例特性，通過標(biāo)記來識別網(wǎng)表210中的這些實(shí)例。識別這種實(shí)例的 其它方法對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。
邊界掃描元件的分離出來的實(shí)例(例如BSC 206和TAP 208) 被添加至獨(dú)立地描述了 IC核202的網(wǎng)表。得到的是網(wǎng)表320，該網(wǎng) 表包括修改過的核232，在某種意義上BSC 206和TAP 208形成了核 232的一部分?？赏ㄟ^簡單地將10環(huán)204添加至網(wǎng)表320來將網(wǎng)表 320用作用于產(chǎn)生所希望的IC設(shè)計的起點(diǎn)，由此產(chǎn)生了網(wǎng)表330。可 以理解的是，例如可通過簡單地將10環(huán)204的不同版本添加至網(wǎng)表 320，來將網(wǎng)表320用作用于產(chǎn)生所希望的IC設(shè)計的不同版本的起點(diǎn)， 而不需要為IC設(shè)計的這些不同版本中的每一種版本重新生成邊界掃 描結(jié)構(gòu)。
為此，需要強(qiáng)調(diào)的是，并沒有嚴(yán)格地要求電路設(shè)計中的邊界掃 描元件的實(shí)例符合IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)；例如，可以在不存在TAP控 制器的情況下引入掃描鏈，或者在不存在邊界掃描寄存器等的情況下 引入TAP控制器。在不符合標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描設(shè)計中，可從本發(fā)明的 方法中省略步驟170。圖4示出了本發(fā)明的方法的流程的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)現(xiàn)了圖3 所示的設(shè)計思想。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例通過在步驟420中對來自步驟
150所產(chǎn)生的IC設(shè)計的邊界掃描設(shè)計實(shí)例進(jìn)行組合或分離來對圖1 所示的方法進(jìn)行擴(kuò)展?？稍诓襟E425中將邊界掃描設(shè)計的組合后的或 者分離后的實(shí)例(例如BSC 206和TAP 208)寫成文件。此外，在步 驟40中獨(dú)立地提供了核202的RTL網(wǎng)表，并在步驟430中將獨(dú)立 的核的RTL網(wǎng)表與邊界掃描設(shè)計的組合后的實(shí)例進(jìn)行相互連接。應(yīng) 該強(qiáng)調(diào)的是，兩個網(wǎng)表部分的組合(諸如RTL網(wǎng)表和門級網(wǎng)表的組 合)或者兩個門級網(wǎng)表的組合是現(xiàn)有IC設(shè)計工具中的標(biāo)準(zhǔn)功能，為 此不再對此進(jìn)行詳細(xì)描述。
在步驟440，與步驟140相類似地設(shè)置針對該IC設(shè)計的設(shè)計約 束，此后，在步驟450中生成符合所設(shè)置的設(shè)計約束的IC設(shè)計的門 級網(wǎng)表。在方法的步驟460中，可將包含對修改后的核232的門級描 述的該門級網(wǎng)表寫成文件。該文件可能被用于生成各種IC設(shè)計，例 如生成具有不同10環(huán)的IC設(shè)計。最后，在步驟470中，IO環(huán)被添 加至修改后的核232的設(shè)計中。
步驟470中所生成的設(shè)計的正確性可在步驟190中通過利用步 驟180中生成的測試向量對IC設(shè)計的操作進(jìn)行仿真來驗證?？蓪Σ?驟470的設(shè)計的測試仿真結(jié)果進(jìn)行單獨(dú)評估，或者將其與利用步驟 180中生成的測試向量對在步驟150中進(jìn)行綜合的設(shè)計的操作進(jìn)行仿 真得到的仿真結(jié)果進(jìn)行比較。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然的是，無需創(chuàng)造性的技術(shù)就可 以很容易地作出對流程的修改(例如在圖4所示的抽象級之外的不同
抽象級的網(wǎng)表操作)。
可以在IC設(shè)計工具(例如計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)工具)中實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明的上述方法。由于可以在此類工具中利用已經(jīng)能在此類工具 中獲得的功能(即算法)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的各個步驟，所以該實(shí) 現(xiàn)對技術(shù)人員而言是直觀的并因此不需要作出其它說明?？梢砸灾T如 DVD、 CD-ROM、存儲棒等之類的合適的計算機(jī)可讀介質(zhì)上的軟件 包的形式提供此類設(shè)計工具。同樣，在本發(fā)明的方法的步驟460中所生成的文件，即修改后
的包括邊界掃描設(shè)計的實(shí)例的核232的(門級)網(wǎng)表，可被提供在此
類計算機(jī)可讀介質(zhì)上以便促進(jìn)此類設(shè)計的快速發(fā)布。文件可以是所述 介質(zhì)上的多個文件中的一個，該多個文件用于形成利用本發(fā)明的設(shè)計 工具來使用的設(shè)計庫。
應(yīng)該注意，上述實(shí)施例說明了而不是限制了本發(fā)明，并且本領(lǐng) 域技術(shù)人員將能在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下設(shè)計出多種 替換實(shí)施例。在權(quán)利要求中，括號中的標(biāo)號不應(yīng)該被解釋為限制權(quán)利 要求。詞語"包括"的使用并不排除除了權(quán)利要求中所陳述的元件和步 驟之外其它元件和步驟的存在。放在元件之前的冠詞"一個"、"一種" 的使用并不排除多個該元件的存在。本發(fā)明可通過包括多個不同元件 的硬件實(shí)現(xiàn)。在列舉了多個裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的多 個可通過同一種硬件實(shí)現(xiàn)。事實(shí)僅僅在于，在相互不同的從屬權(quán)利要 求中陳述的某些方法并不表示這些方法的結(jié)合不能用于提供優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種提供集成電路的設(shè)計的方法，該集成電路具有核功能(202)、圍繞該核功能的IO環(huán)(204)、和邊界掃描結(jié)構(gòu)(206，208)，該邊界掃描結(jié)構(gòu)用于在該集成電路的預(yù)定模式期間提供對所述核功能(202)或所述IO環(huán)(204)的訪問，所述方法包括提供(110)所述核功能(202)和所述IO環(huán)(204)的第一網(wǎng)表(200)；規(guī)定(120，130，140)針對所述第一網(wǎng)表(200)的內(nèi)容的邊界掃描設(shè)計(206，208)；由所述第一網(wǎng)表(200)和邊界掃描設(shè)計規(guī)范綜合出(150)第二網(wǎng)表(210)；將邊界掃描設(shè)計元件(206，208)從所述第二網(wǎng)表(210)中分離出來(420)；提供(410)沒有所述IO環(huán)的核功能(202)的第三網(wǎng)表；將所述第三網(wǎng)表和分離出來的邊界掃描元件(206，208)組合成(430，440，450)第四網(wǎng)表(320)；以及通過將對IO環(huán)(204)的描述加入所述第四網(wǎng)表(320)來生成第五網(wǎng)表(330)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將所述第四網(wǎng)表(320) 寫成(460)第一文件以便能夠?qū)λ龅谒木W(wǎng)表(320)進(jìn)行重新利用。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述第一網(wǎng)表(200)和 所述第三網(wǎng)表為寄存器傳輸級網(wǎng)表，并且所述第二網(wǎng)表(210)和所 述第四網(wǎng)表(320)為門級網(wǎng)表。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括檢査(170)所述第二網(wǎng)表(210)是否符合邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)； 由所述第二網(wǎng)表(210)生成(180)測試模式；以及利用所述測試模式來測試(190)所述第五網(wǎng)表，從而生成針對 所述第五網(wǎng)表(330)的測試結(jié)果。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，進(jìn)一步包括利用所述測試模式來測試(190)所述第二網(wǎng)表(210)，從而 生成針對所述第二網(wǎng)表(210)的測試結(jié)果；以及對比所述第五網(wǎng)表(330)的測試結(jié)果和所述第二網(wǎng)表(210) 的測試結(jié)果。
6. —種用于提供集成電路設(shè)計的設(shè)計工具，該集成電路具有核 功能(202)、圍繞該核功能的IO環(huán)(204)、和邊界掃描結(jié)構(gòu)(206， 208)，該邊界掃描結(jié)構(gòu)用于在該集成電路的預(yù)定模式期間提供對所 述核功能(202)或所述IO環(huán)(204)的訪問，所述設(shè)計工具包括用于提供(110)所述核功能(202)和所述10環(huán)(204)的第 一網(wǎng)表(200)的裝置「用于規(guī)定(120， 130, 140)針對所述第一網(wǎng)表(200)的內(nèi)容 的邊界掃描設(shè)計(206， 208)的裝置；用于由所述第一網(wǎng)表(200)和邊界掃描設(shè)計規(guī)范綜合出(150) 第二網(wǎng)表(210)的裝置；用于將邊界掃描設(shè)計元件(206， 208)從所述第二網(wǎng)表(210) 中分離出來(420)的裝置；用于提供(410)沒有所述IO環(huán)的核功能(202)的第三網(wǎng)表的裝置；用于將所述第三網(wǎng)表和分離出來的邊界掃描元件(206， 208) 組合成(430， 440， 450)第四網(wǎng)表(320)的裝置；以及用于通過將對IO環(huán)(204)的描述加入所述第四網(wǎng)表(320)來 生成第五網(wǎng)表(330)的裝置。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)計工具，進(jìn)一步包括用于將所述第 四網(wǎng)表(320)寫成(460)第一文件以便能夠?qū)λ龅谒木W(wǎng)表(320)進(jìn)行重新利用的裝置。
8. —種計算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括由權(quán)利要求7所述的設(shè)計工具 所生成的第一文件。
9. 一種計算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括具有由權(quán)利要求7所述的設(shè)計工具所生成的第一文件的文件庫。
10. —種計算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括權(quán)利要求6或7所述的設(shè)計工具。
全文摘要
公開了提供集成電路設(shè)計的方法，集成電路具有核功能、圍繞核功能的IO(輸入/輸出)環(huán)、和邊界掃描結(jié)構(gòu)，邊界掃描結(jié)構(gòu)用于在集成電路的預(yù)定模式期間提供對核功能或IO環(huán)的訪問，還公開了實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)計工具。該方法包括提供核功能和IO環(huán)的第一網(wǎng)表的步驟(110)；隨后是規(guī)定針對第一網(wǎng)表的內(nèi)容的邊界掃描設(shè)計的步驟(120，130)。接下來，由第一網(wǎng)表和邊界掃描設(shè)計規(guī)范綜合出(150)第二網(wǎng)表；將邊界掃描設(shè)計實(shí)例從第二網(wǎng)表中分離出來(420)。在分開的步驟(410)中，提供沒有IO環(huán)的核功能的第三網(wǎng)表；在隨后的步驟(460)中將第三網(wǎng)表和分離出來的邊界掃描元件組合成第四網(wǎng)表。在隨后的步驟(470)中，將對IO環(huán)的描述加入第四網(wǎng)表。將邊界掃描元件加入核網(wǎng)表有助于在無需重新生成邊界掃描設(shè)計的情況下替換IC設(shè)計中的IO環(huán)。
文檔編號G06F17/50GK101317180SQ200680044842
公開日2008年12月3日 申請日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
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