專利名稱：一種自動生成復雜器件版圖的形式化描述方法
技術領域：
使用形式化描述語言自動生成復雜器件版圖的方法是集成電路輔助設計軟件工具中提高版圖繪制效率的一種優(yōu)化方法。本發(fā)明屬于集成電路輔助設計軟件工具中版圖驗證領域。
背景技術：
集成電路版圖設計過程中，設計工程師需要使用版圖編輯工具繪制很多復雜的器件圖形，完全靠手工繪制效率很低。工業(yè)界通常使用編程語言來實現(xiàn)這些器件的自動生成， (如使用skill語言編程實現(xiàn)的Pcell)。這種實現(xiàn)方法要求用戶具有較好的編程能力，因此設計門檻高，開發(fā)時間長，工作量大。形式化描述方法是一種介于自然語言和計算機語言之間的語言。相對于計算機語言，形式化語言更接近于自然語言，簡單、易懂，如看圖識字， 對用戶要求很低。本發(fā)明提出了一種自動生成復雜器件版圖的形式化描述方法。使用本發(fā)明定義的復雜器件版圖的形式化描述除可以自動生成復雜器件的可變參數(shù)單元，還可自動構建工藝規(guī)則文件的測試向量。相對于業(yè)界PCell、Magic Cell等采用編程語言實現(xiàn)復雜器件版圖的自動生成方法，使用形式化語言描述不需要任何編程語言知識，書寫簡單，大大提高了開發(fā)效率，易于后續(xù)經(jīng)常性的修改和維護。本發(fā)明提出的形式化描述方法，已經(jīng)通過軟件程序的方式實現(xiàn)了從“形式化描述語言”到二維復雜器件圖形的自動生成，大大提高了設計工程師繪制復雜器件圖形的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種自動生成復雜器件版圖的形式化描述方法，主要內(nèi)容如下1.描述一維圖形邏輯關系的形式化描述語言 完全分離1 (參見附圖1)描述方式Relation A B None_Left關系N0ne_Left表示二者分離，A線段在B線段的左端。 完全分離2 (參見附圖2)描述方式Relation A B None_Right關系N0ne_Right表示二者分離，A線段在B線段的右端。 完全包含(參見附圖3)描述方式RelationA B Full(注意線段A，B位于同一直線上，為了顯示方便，把他們分開了。) 部分包含1 (參見附圖4)描述方式RelationA B Half_Left(注意線段A，B位于同一直線上，為了顯示方便，把他們分開了。)Half_Left表示A線段的最左端小于B線段的最左端。
部分包含2 (參見附圖5)描述方式RelationA B Half_Right
(注意線段A，B位于同一直線上，為了顯示方便，把他們分開了。)Half_Right表示A線段的最左端大于B線段的最左端。 完全位于內(nèi)部(參見附圖6)描述方式Relation A B Part(注意線段A，B位于同一直線上，為了顯示方便，把他們分開了。)通過僅僅6 個關鍵字 Full，Half_Left，Half_Right，Part，None_Left，None_Right 可以全面描述一維圖形間的圖形邏輯關系，要注意，圖形A，B的描述是有順序的，不能任意顛倒。2.描述一維圖形點接觸關系的形式化描述語言在某些特殊情況下，一維圖形A，B會出現(xiàn)在某個端點重合的情況，這時除了上述定義的一維圖形邏輯關系的形式化描述，再定義一維圖形間的點接觸關系的形式化語言。 兩者結合一起進一步確切地實現(xiàn)一維圖形邏輯關系的形式化描述。 完全分離的點接觸(參見附圖7)描述方式=Relation A B None_Left Left_Touch 部分包含的點接觸(參見附圖8)描述方式Relation A B Full Right_Touch(注意線段A，B位于同一直線上，為了顯示方便，把他們分開了。) 完全位于內(nèi)部的點接觸(參見附圖9)描述方式Relation A B Part Left_Touch(注意線段A，B位于同一直線上，為了顯示方便，把他們分開了。)同時注意上述情況是Part關系，而不是Half關系，因為half關系的定義必須是 A有一部分位于B的外邊。 完全重合的點接觸(參見附圖10)描述方式Relation A B FULL LeftRight_Touch(注意線段A，B位于同一直線上，為了顯示方便，把他們分開了。總結，一維關系的描述十分簡單，用兩維的關鍵字描述即可，第一維關鍵字是 Full,Half_Left，Half_Right，Part，None_left，None_Right，第二維關鍵字是 Left_Touch， Right_Touch, LeftRightjouch，其中第二維關鍵字是可選項，如果沒有點接觸的情形，可以不寫第二維的關鍵字。為了使形式化語言定義的圖形邏輯關系保持唯一性，當上述兩維關鍵字結合起來使用時，我們有如下約定
圖形關系LEFT—TOUCH RIGHT—TOUCH LEFTRIGHT—TOUCH
FULLYES~YESYES—
HALF—LEFT NO~N0NO—
HALF—RIGHT NO~N0NO—
PARTYES~YESNO—
NONE—LEFT YES~N0NO—
NONE—RIGHT NOYESNO
上面表格中，Yes表示兩個關鍵字兩者可以一起使用，No表示兩個關鍵字不可以一起使用。例如FULL和LEFT_T0UCH可以一起使用，但HALF_LEFT和LEFT_T0UCH不可以 一起使用。3.描述二維圖形邏輯關系的形式化描述語言在復雜器件生成中，實際版形均為二維圖形。因此我們需要定義描述二維圖形間圖形邏輯關系的形式化語言。實際上，圖形間的二維關系的形式化描述語言可以看成是圖形在X軸和Y軸投影方向上所得到線段間的一維圖形關系的形式化描述語言在二維空間上的組合應用。換句話說，若定義圖形間的二維邏輯關系，先分別找出二維圖形沿χ、γ軸投影所得到的線段間的一維關系，然后將一維圖形關系的形式化語言描述與X、Y投影方向結合起來作為二維圖形間的圖形關系的形式化描述，此種方法產(chǎn)生的語言我們定義為二維圖形邏輯關系的形式化描述語言。一維圖形的六個關鍵字中在X方向上使用了 Left，Right等字眼來描述左右關系， 針對二維的關系描述，在Y方向上仍舊采用六個關鍵字來描述，只是把Left換成了 Top，把 Right換成了 Bottom,因此，Y方向上的6個關鍵字分別是=Full, Half_Top, Part, Half_ bottom, None_Top, None_Bottom。下面我們舉例如何將一維圖形關系的形式化描述語言和二維方向X、Y結合以定義二維圖形邏輯關系的形式化描述語言。 完全包含(參見附圖11)描述方式RelationA B X_FULL Y_FULL二維圖形A、B在X軸方向上的投影線段的一維形式化描述為“FULL”，結合X軸方向，我們定義“X_FULL”來描述二維圖形A、B在X軸投影方向上的邏輯關系；同樣，二維圖形A、B在Y軸方向上的投影線段的一維形式化描述為“FULL”，結合Y軸方向，我們定義“Y_ FULL”來描述二維圖形Α、Β在Y軸投影方向上的邏輯關系。兩個關鍵字“X_FULL”、“Y_fULL” 一起巧妙的實現(xiàn)了二維圖形邏輯關系的形式化描述。以下定義采用同樣思維方法，故不再贅述。 完全位于內(nèi)部(參見附圖12)描述方式RelationA B X_PART Y_PART 部分包含1 (參見附圖13)描述方式RelationA B X_FULL Y_HALF_B0TT0M 部分包含2 (參見附圖14)描述方式RelationA B X_FULL Y_HALF_T0P 部分包含3 (參見附圖15)描述方式RelationA B X_HALF_RIGHT Y_FULL 部分包含4(參見附圖16)描述方式RelationA B X_HALF_LEFT Y_FULL 完全分離1 (參見附圖17)描述方式RelationA B X_N0NE_LEFT Y_FULL 完全分離2 (參見附圖18)描述方式RelationA B X_N0NE_RIGHT Y_FULL
完全分離3 (參見附圖19)描述方式RelationA B X_FULL Υ_Ν0ΝΕ_Β0ΤΤ0Μ 完全分離4(參見附圖20)描述方式RelationA B X_FULL Υ_Ν0ΝΕ_Τ0Ρ

理論上在X 方向上的投影圖形有 X_Full，X_Half_Left, X_Half_Right, X_ None_left, X_Part, X_None_Right 六種邏輯關系和 X_Left_Touch，X_Right_Touch, X_ LeftRight_T0uch三種點接觸關系；在Y方向上的投影圖形有Y_Full，Y_Half_Bottom, Y_ Half_T0P, Y_Part, Y_None_Bottom, Y_None_Top 六種邏輯關系和 Y_Bottom_Touch，Y_Top_ Touch, Y_BottomTop_Touch三種點接觸關系。這些關系的組合可以定義更多形式化語言足以描述所有基于矩形的二維圖形邏輯關系。


一維圖形邏輯關系圖示包括圖1至圖6 ；—維圖形點接觸關系圖示包括圖7至圖 10 ；二維圖形邏輯關系圖示包括圖11至圖20。圖1 一維邏輯關系完全分離1圖2 —維邏輯關系完全分離2圖3 —維邏輯關系完全包含圖4 一維邏輯關系部分包含1圖5 —維邏輯關系部分包含2圖6 —維邏輯關系完全位于內(nèi)部圖7 —維圖形完全分離的點接觸圖8 一維圖形部分包含的點接觸圖9 一維圖形完全位于內(nèi)部的點接觸圖10 —維圖形完全重合的點接觸圖11 二維完全包含圖12 二維完全位于內(nèi)部圖13 二維部分包含1圖14 二維部分包含2圖15 二維部分包含3圖16: 二維部分包含4圖17 二維完全分離1圖18 二維完全分離2圖19: 二維完全分離3 圖20 二維完全分離具體實施例方式第一步根據(jù)復雜器件模型示意圖書寫生成復雜器件版圖的形式化描述語言，即將器件圖形關系轉(zhuǎn)化為描述“圖形幾何拓撲關系”的形式化語言。第二步調(diào)用本發(fā)明提出的形式化描述語言的計算機軟件程序，自動生成對應的器件圖形。
針對一個典型的高壓工藝下的復雜器件IO buffer，我們使用上述步驟構造IO buffer的版圖，書寫形式化文件僅花費2個小時，運行工具得到滿足工藝規(guī)則約束的IO buffer版圖僅需不到1分鐘。而且根據(jù)用戶需求可自動生成工藝規(guī)則約束變化下的多種可變組合的版圖器件，相對于手工生成可變參數(shù)版圖大大降低了工作量，保證了版圖工藝規(guī)則的正確性，彌補了手工生成版圖的局部片面性。同時形式化語言十分接近自然語言，通過形式化語言描述復雜器件的“圖形關系”，如看圖識字“所見即所得”，不需要類似于Pcell 開發(fā)的程序設計知識，大大降低了測試向量的開發(fā)難度。
權利要求
1. 一種自動生成復雜器件版圖的形式化描述方法，它的基本含義是傳統(tǒng)版圖設計工程師為生成大量可以重復使用的可變參數(shù)復雜器件單元，通常使用編程語言來實現(xiàn)這些復雜器件的可變參數(shù)模板。這種實現(xiàn)方法要求用戶具有較好的編程能力，因此設計門檻高，開發(fā)時間長，工作量大。本發(fā)明提出了一種形式化語言描述方法以自動生成可變參數(shù)復雜器件的版圖。形式化描述方法是一種介于自然語言和計算機語言之間的語言。相對于計算機語言，形式化語言更接近于自然語言，簡單、易懂，如看圖識字，對用戶要求很低。用戶不再需要編程，只需要使用形式化語言“所見即所得”地去描述構成復雜器件的圖層間的邏輯拓撲關系和工藝約束規(guī)則即可自動生成這些可變參數(shù)復雜器件版圖，工作量、設計難度大大降低。具體步驟如下(1)采用Full, Half_Left, Half_Right, Part, None_Left, None_Right 六個關鍵字描述一維圖形邏輯關系的形式化描述方法。(2)采用Left_Touch，Right_Touch,LeftRight_Touch三個關鍵字描述一維圖形點接觸關系的形式化描述方法。(3)采用圖形在X軸和Y軸投影方向上所得到線段間的一維圖形關系方法的組合來描述二維圖形邏輯關系的形式化描述方法。
全文摘要
使用形式化描述語言自動生成復雜器件版圖的方法是集成電路輔助設計軟件工具中提高版圖繪制效率的一種優(yōu)化方法。本發(fā)明屬于集成電路輔助設計軟件工具中版圖驗證領域。傳統(tǒng)版圖設計工程師為生成復雜器件單元的版圖，通常使用編程語言來實現(xiàn)，這種實現(xiàn)方法要求用戶具有較好的編程能力，因此設計門檻高，開發(fā)時間長，工作量大。本發(fā)明提出了一種自動生成復雜器件版圖的形式化描述方法，該方法使用形式化描述語言自動生成復雜器件的版圖。相對于業(yè)界PCell、Magic Cell等采用相對于業(yè)界PCell、MagicCell等采用編程語言實現(xiàn)的復雜器件版圖的自動生成方法，本發(fā)明不需要任何編程語言知識，書寫簡單，大大提高了開發(fā)效率，易于后續(xù)經(jīng)常性的修改和維護。
文檔編號G06F17/50GK102184269SQ20101050449
公開日2011年9月14日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權日2010年10月13日
發(fā)明者侯勁松, 張萍 申請人:天津藍海微科技有限公司