專利名稱：一種利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法。
背景技術(shù)：
芯片設(shè)計已達到數(shù)千萬乃至數(shù)億晶體管的規(guī)模，必須將其劃分為多個模塊由多人完成。在其過程中，不可避免的涉及一個步驟將各子模塊連接到一起，即集成。傳統(tǒng)上，集成由手工輸入源代碼完成。然而由于規(guī)模的巨大，子模塊數(shù)目常以百計，其每個的接口可能上千，所有的連線可能超過數(shù)萬。工程進展還經(jīng)常臨時提出增減修改的要求，工作量巨大、極易出錯、可繼承性差，由此亟需一種高效可靠的集成方法。目前，現(xiàn)有子模塊及連接子模塊的頂層模塊(亦稱集成模塊)均由手工輸入源代碼完成。以下以典型的Verilog硬件描述語言解釋集成的過程，對于其他語言如VHDL等，其集成的過程類似。圖1至圖4是傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成的示意圖。圖1和圖2分別是傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成中的子模塊示例，其中，圖1 (a)和圖2 (a)示出了兩個子模塊的源代碼，包括模塊名、接口及其聲明(輸入輸出屬性，位寬)，另外，省略號部分的內(nèi)容為邏輯描述部分，不在與本發(fā)明相關(guān)的論述范圍內(nèi)。圖3示意了傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成中的集成模塊的源代碼，包含模塊名，接口及其聲明，以及描述連接關(guān)系的邏輯內(nèi)容例化的子模塊原名、例化名、各接口的連接關(guān)系等(類似于軟件中的函數(shù)調(diào)用，硬件例化相當于實體拷貝)。圖4為傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成中的示意性集成結(jié)構(gòu)圖?？梢娂幢闶欠浅：唵蔚淖幽K，集成模塊的復雜度已經(jīng)大為提高。對于當前芯片的設(shè)計規(guī)模，集成模塊往往超過十萬行源代碼的規(guī)模。由此可見，現(xiàn)有手工集成工作量巨大、極易出錯、可繼承性差。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于如上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種高效可靠的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，能極大減少工作量，并易于修改和繼承。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法包括手動輸入子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容；讀入所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容；根據(jù)預定義的所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容與子模塊源代碼及集成模塊源代碼之間的映射關(guān)系而自動生成所述子模塊源代碼及集成模塊源代碼。在本發(fā)明中，也可以，只含單張表格的工作簿可生成子模塊源代碼；含所有子模塊的多張表格及定義連接關(guān)系的集成模塊表格的工作簿所共同組成的工作簿，可生成集成模塊，以此完成設(shè)計集成。在本發(fā)明中，也可以，還包括在讀入所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容后，分別自動驗證所述子模塊表格及集成模塊表格與所述子模塊源代碼及集成模塊源代碼的一致性。在本發(fā)明中，也可以，根據(jù)所述自動驗證的結(jié)果生成所述子模塊源代碼及集成模塊源代碼或修改所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容。在本發(fā)明中，也可以，所述子模塊表格及集成模塊表格分別包含模塊文件所在目錄的信息，根據(jù)所述模塊文件所在目錄的信息自動判斷是工作于設(shè)計模式還是驗證模式。在本發(fā)明中，也可以，其特征在于，所述子模塊源代碼包括模塊名、接口及其聲明。在本發(fā)明中，也可以，所述集成模塊源代碼模塊名，接口、其聲明及描述連接關(guān)系的邏輯內(nèi)容。本發(fā)明采用預定義的表格與模塊的映射方法，兼具設(shè)計與驗證功能的用于完成芯片設(shè)計集成功能。不但能生成頂層(集成)模塊和空的子模塊(含模塊及接口聲明，不含邏輯部分)源代碼，而且可以驗證表格與模塊源代碼的一致性。


圖1是傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成中的一子模塊示例，圖1 (a)為子模塊源代碼，圖1 (b)為定義圖1(a)的表格；圖2為類似圖1的傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成中的另一個子模塊示例；圖3為傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成中的頂層(集成)模塊的源代碼；圖4為傳統(tǒng)芯片設(shè)計集成中的示意性的集成結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法的示意性流程圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的定義頂層及子模塊的工作簿每頁工作表的內(nèi)容；圖7為根據(jù)本發(fā)明的用于驗證時，工作表的“Al”單元格指示模塊所在目錄的情形；圖8為本發(fā)明的軟件流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。以下結(jié)合附圖與實施例，詳述本發(fā)明利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法。(—)帶表格描述的集成設(shè)計流程。使用本發(fā)明的設(shè)計流程應(yīng)遵循由底至頂?shù)脑瓌t，即先設(shè)計子模塊，之后再設(shè)計集成的頂層模塊。與傳統(tǒng)直接輸入源代碼相比，本發(fā)明的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法的具體流程如圖5所示。在本發(fā)明的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法中，除子模塊內(nèi)部邏輯仍由手工輸入以外，其余的源代碼均由軟件腳本讀入預先填寫的表格而產(chǎn)生。軟件讀入表格時，驗證語法、一致性等工作同步完成，驗證成功自動生成源代碼，否則給出警告錯誤等提示，待表格修改成功通過驗證后再生成。
總之，人工只負責輸入表格，不輸入源代碼；源代碼生成及驗證工作由軟件讀入表格完成。具體地，參照圖5所示，先設(shè)計子模塊，具體步驟如下首先，手工填寫子模塊表格；其次，由軟件腳本讀入預先填寫的表格以進行驗證；若驗證通過，則生成子模塊源代碼；否則修改子模塊表格，進一步由軟件腳本進行驗證；以此，完成所有子模塊。然后設(shè)計集成模塊，具體步驟與設(shè)計子模塊類似首先，手工填寫集成模塊表格；其次，由軟件腳本讀入預先填寫的表格以進行驗證；若驗證通過，則生成集成模塊源代碼；否則修改集成模塊表格，進一步由軟件腳本進行驗證；以此，完成該表格設(shè)計。(二)根據(jù)預定義的表格描述子模塊接口。此處介紹本發(fā)明定義的表格與模塊源代碼之間的映射關(guān)系。以圖1為例，其中圖1(a)為源代碼(省略號為邏輯描述部分，由人工完成)；圖1 (b)為定義圖1 (a)的表格內(nèi)容，模塊名為第2行，接口定義為第3到7行?！癆l”單元格為空白(限填寫輸入模塊文件所在目錄，另有詳述)，代表軟件工作于設(shè)計模式。“A2”中為子模塊名，以下A列內(nèi)容只能為
或“io”，分別代表輸入(源代碼中為input)，輸出(源代碼中為output)或雙向(源代碼中為inout，此處未舉例)接口。B列為“r”代表輸出為寄存器類型(源代碼中為reg)，對A列為“i”或輸出為線類型(源代碼中無reg)時，都只能為空白。C列代表接口位寬(位寬64則源代碼中為[63:0])。D列為接口名。因本發(fā)明只涉及集成功能，故只生成帶模塊聲明和接口的空模塊，內(nèi)部邏輯不在本發(fā)明范圍內(nèi)。 圖2為類似的另一個子模塊的示意圖。(三)根據(jù)預定義的表格描述集成模塊接口。圖3為頂層(集成)模塊的源代碼，包含了集成模塊的接口及內(nèi)部子模塊的全部連接關(guān)系。圖6為根據(jù)本發(fā)明的定義頂層(集成模塊)及子模塊的工作簿每頁工作表的內(nèi)容，即、圖6列出了為完成集成將所有工作表集中到一份工作簿后的情形。圖6 Ca)中，第一張工作表(Sheetl)定義頂層模塊?！癆l”單元格為空，代表設(shè)計模式。和圖1(b)子模塊相比，在模塊名與接口定義之間，多了定義子模塊例化的內(nèi)容，即第4到5行，其中A列為子模塊名，B列為例化時區(qū)分不同例化拷貝的字母前綴，C列為例化份數(shù)(例化2份則例化序號為O和I)。因連線的來源只能是頂層模塊的輸入或子模塊的輸出，而去向只能是頂層模塊的輸出或子模塊的輸入(雙向端口兼具輸入輸出功能)，考慮到節(jié)省工作量以及避免差錯，本發(fā)明定義只在連線的去向處填寫來源信息，而來源處無需填寫任何內(nèi)容，如此也適應(yīng)了一個來源多個去向的情形，而多個來源一個去向的情形由于會引發(fā)沖突，在設(shè)計中并不存在。故此，頂層模塊輸入接口的連接關(guān)系無需定義，輸出接口定義則在E列和F列，其中E列為例化子模塊名，F(xiàn)列為其接口。圖6 (b)中，第二張工作表(Sheet2)定義一份例化的子模塊及其連接關(guān)系。和圖1(b)相比，“B2”單元格定義該子模塊的例化序號。同樣，子模塊輸出接口無需定義，輸入接口定義則在E、F和G列。輸入信號可來自頂層的輸入，或子模塊的輸出，或前兩者的比特組合。可將圖6 (b)與圖3進行對比。
另外，圖6 (C)和圖6 (d)定義另外兩份例化。圖6所示的工作簿完整定義了頂層模塊和全部子模塊的接口及連接關(guān)系。軟件腳本讀入工作簿信息，并作相應(yīng)檢查后(此處有部分驗證功能)，即可生成頂層集成模塊及空的子模塊。1、驗證模式—致性對于大規(guī)模設(shè)計極其重要。對于集成，一致性包括兩方面，首先是模塊間源代碼的一致性，可能的錯誤(嚴重程度導致崩潰，必須糾正)有將輸出信號相連，例化份數(shù)與頂層不一致，子模塊輸入無連接，連接來源不存在等；可能的警告(嚴重程度不致崩潰，推薦避免)有位寬不匹配，子模塊輸出無連接等，限于篇幅不能一一列舉。其次是模塊源代碼與文檔的一致性，此點同樣重要，但經(jīng)常被忽視。因工程需要易修改、易繼承，相比源代碼，表格輸入工作量大大減輕，集成連線也減少一半左右(頂層輸入、子模塊輸出無需定義)，增減例化份數(shù)可輕易通過增減拷貝工作表完成，修改接口只需填幾個單元格即可，所有內(nèi)容都集中于一份文件，可靠性得到極大增強。圖7示出了子模塊表格的驗證模式，“Al”單元格標示已有模塊源代碼存放的目錄，軟件腳本會自動識別工作在驗證模式，首先讀取源代碼，忽略注釋及邏輯部分，將接口及模塊聲明與表格比較，并報告結(jié)果。對于定義集成模塊的工作簿，也同理驗證，即只需該工作簿一份文件，就完全確保頂層、所有子模塊接口及連接正確。2、軟件流程。圖8示出了本發(fā)明的軟件流程圖。軟件通過填寫路徑的單元格是否為空判斷工作于設(shè)計模式還是驗證模式。設(shè)計模式意為只有表格，沒有源代碼；必要的語法檢查通過后，軟件自動產(chǎn)生源代碼。驗證模式意為表格和源代碼均已存在，軟件同時將二者讀入后判斷其內(nèi)容是否一致，并給出判斷結(jié)果。設(shè)計人員應(yīng)確保最終的表格與源代碼保持一致，否則應(yīng)修改表格直至達到一致為止。以下描述本發(fā)明的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法的一具體實施例。為產(chǎn)生如圖1 (a)的子模塊源代碼，在表格中輸入圖1 (b)的內(nèi)容。圖1 (a)源代碼與圖1 (b)表格的對應(yīng)關(guān)系在前述發(fā)明內(nèi)容第(二)點中有詳細描述。軟件讀入圖1 (b)的表格，即可產(chǎn)生圖1 (a)的源代碼。由圖2 (b)的表格產(chǎn)生圖2 Ca)的源代碼過程類似。在新工作簿中，工作表Sheetl輸入圖6 Ca)的內(nèi)容。將圖1 (b)的表格拷貝至Sheet2和Sheet3，并增加例化序號(B2單元格)及連接關(guān)系(E列和F列)的內(nèi)容，直至與圖6 (b)和圖6 (c)的表格相同為止。將圖2 (b)的表格拷貝至Sheet4，同理增加內(nèi)容至與圖6 Cd)的表格相同為止。軟件讀入整份工作簿，產(chǎn)生如圖3的源代碼。圖3源代碼與圖6 Ca)表格的對應(yīng)關(guān)系在前述發(fā)明內(nèi)容第(三)點中有詳細描述。如果圖6 (b)、圖6 (C)、圖6 (d)中Al單元格為空，會一同生成圖1 (b)、圖2 (b)的源代碼；如Al單元格內(nèi)有目錄，則只做驗證，并給出驗證結(jié)果。與傳統(tǒng)的全部手工輸入圖1 (b)、圖2 (b)、圖3的源代碼相比，本發(fā)明的方法有如下優(yōu)勢
( I)可減少工作量，提高集成效率；因只在連線的去向處填寫連線的來源信息，連線來源處無需任何說明，總計減少了一半左右的連線工作。另外一些所有模塊必備的語法語句(如module, endmodule等)也由軟件產(chǎn)生,省去人工的麻煩。產(chǎn)生子模塊的工作表可以在集成工作簿中沿用(只需增加例化序號和描述連接關(guān)系的內(nèi)容)，無論是初次產(chǎn)生集成模塊，還是后續(xù)修改，都可在已有的表格上修改若干單元格或增刪工作表完成。與在數(shù)十萬行源代碼中搜索需要修改的地方相比，工作簿分解為每張工作表一個子模塊，搜索定位非常容易。以上均大量減少了集成工作量，提高了集成工程師的工作效率。(2)可增強可驗證性本發(fā)明中，人工只負責輸入表格，軟件負責讀入表格并檢查語法，驗證與已有源代碼的一致性，產(chǎn)生需要的源代碼。集成導致的很多錯誤可在此時就被糾正。傳統(tǒng)上需等待子模塊內(nèi)部邏輯都完成后，大量長時間仿真才發(fā)現(xiàn)。一般而言，錯誤越晚發(fā)現(xiàn)，工作量越大，修改成本越高。一份工作簿即定義所有子模塊及集成模塊的信息，也比傳統(tǒng)上由集成工程師和模塊工程師各管一段的做法，可靠性高出很多。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，其特征在于，包括 手動輸入子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容； 讀入所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容； 根據(jù)預定義的所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容與子模塊源代碼及集成模塊源代碼之間的映射關(guān)系而自動生成所述子模塊源代碼及集成模塊源代碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，其特征在于，只含單張表格的工作簿可生成子模塊源代碼；含所有子模塊的多張表格及定義連接關(guān)系的集成模塊表格的工作簿所共同組成的工作簿，可生成集成模塊，以此完成設(shè)計集成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，其特征在于，還包括在讀入所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容后，分別自動驗證所述子模塊表格及集成模塊表格與所述子模塊源代碼及集成模塊源代碼的一致性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，其特征在于，根據(jù)所述自動驗證的結(jié)果生成所述子模塊源代碼及集成模塊源代碼或修改所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，其特征在于，所述子模塊表格及集成模塊表格分別包含模塊文件所在目錄的信息，根據(jù)所述模塊文件所在目錄的信息自動判斷是工作于設(shè)計模式還是驗證模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，其特征在于，所述子模塊源代碼包括模塊名、接口及其聲明。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，其特征在于，所述集成模塊源代碼模塊名，接口、其聲明及描述連接關(guān)系的邏輯內(nèi)容。
全文摘要
一種利用表格完成芯片設(shè)計集成功能的方法，包括手動輸入子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容；讀入所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容；根據(jù)預定義的所述子模塊表格及集成模塊表格的內(nèi)容與子模塊源代碼及集成模塊源代碼之間的映射關(guān)系而自動生成所述子模塊源代碼及集成模塊源代碼。。利用本發(fā)明的方法與軟件腳本可以極大提高集成效率，確保文檔與源代碼、不同模塊版本的一致性，并同時兼具設(shè)計和驗證的功能。
文檔編號G06F17/50GK103049619SQ20121059249
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者黃寅, 胡健, 胡興微 申請人:上海宇芯科技有限公司