本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路中數(shù)字物理設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及工作頻率高、速度快的soc（systemonchip，片上系統(tǒng)）物理設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)鐘樹(shù)邏輯物理約束扇出違約的快速修復(fù)，該方法也可以應(yīng)用于布線(xiàn)階段扇出違約的快速修復(fù)。

背景技術(shù)：

時(shí)鐘樹(shù)綜合是數(shù)字物理設(shè)計(jì)的核心，時(shí)鐘樹(shù)傳遞過(guò)來(lái)的時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)了整個(gè)系統(tǒng)的工作，時(shí)鐘樹(shù)上的邏輯約束違約必須要清理干凈。在進(jìn)行時(shí)鐘樹(shù)綜合的時(shí)候，首先需要設(shè)置邏輯約束，如扇出、轉(zhuǎn)換時(shí)間、負(fù)載電容。扇出收斂是邏輯收斂的一個(gè)重要目標(biāo)，扇出過(guò)大會(huì)導(dǎo)致前一級(jí)寄存器難以驅(qū)動(dòng)后級(jí)寄存器，從而使該級(jí)時(shí)序不能夠精確的通過(guò)工藝庫(kù)得到，影響建立時(shí)間和保持時(shí)間的精度，進(jìn)而使電路不能準(zhǔn)確按照時(shí)鐘節(jié)拍工作?，F(xiàn)有數(shù)字物理設(shè)計(jì)軟件如icc（iccompiler）可以解決大部分扇出問(wèn)題，但是由于物理設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行布局布線(xiàn)時(shí)需要考慮的因素較多，如阻擋位置、標(biāo)準(zhǔn)單元擁塞程度、時(shí)序問(wèn)題等等，或多或少的存在一些難以修掉的扇出違約。

這時(shí)候通常的解決方案一種是手動(dòng)修復(fù)，但是違約的數(shù)目如果過(guò)大，手動(dòng)修復(fù)的效率太低，也容易出錯(cuò)；另一種方法是使用eco（engineeringchangeorder,工程修改）工具，但是eco工具價(jià)格很昂貴，比如某國(guó)產(chǎn)公司的eco工具，至少得20～30萬(wàn)人民幣，而且用戶(hù)操作界面不是很友好，并且需要花較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行eco工具的初始化，eco工具導(dǎo)出的腳本，最終還得要數(shù)字物理軟件進(jìn)行執(zhí)行，由于還存在不同軟件之間的關(guān)聯(lián)問(wèn)題，這樣就需要在eco工具和數(shù)字物理設(shè)計(jì)軟件之間進(jìn)行多輪交互才能徹底解決問(wèn)題。

2012年3月，知網(wǎng)公開(kāi)了一篇論文名為“基于socencounter的32位cpu雙界面卡芯片后端設(shè)計(jì)的研究和實(shí)現(xiàn)”，在文中第57頁(yè)提出了“原地優(yōu)化”的方法來(lái)解決扇出違約，不同于本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，本設(shè)計(jì)發(fā)明通過(guò)使用tcl編寫(xiě)腳本完成了對(duì)扇出違約pin的修復(fù)。

2006年5月，知網(wǎng)公開(kāi)了一篇論文名為“數(shù)字電視機(jī)頂盒芯片數(shù)字后端設(shè)計(jì)”，在文中第24頁(yè)提出了最大扇出綜合方法，其使用數(shù)字后端設(shè)計(jì)軟件astro對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的高扇出進(jìn)行綜合，但不同于本設(shè)計(jì)，可以針對(duì)具體某個(gè)扇出違約pin進(jìn)行修復(fù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于tcl/tk腳本的時(shí)鐘樹(shù)扇出違約修復(fù)方法，可以快速修復(fù)時(shí)鐘樹(shù)扇出違約，并且可以擴(kuò)展應(yīng)用修復(fù)數(shù)字物理設(shè)計(jì)任何階段的扇出違約，該方法加速了邏輯約束收斂的時(shí)間，減少了手動(dòng)操作，提高了數(shù)字物理設(shè)計(jì)可靠性與效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于tcl/tk腳本的時(shí)鐘樹(shù)扇出違約修復(fù)方法，其特征是，包括以下步驟：

1）輸入扇出違約引腳的全稱(chēng)、插入緩沖器的名稱(chēng)、是否第一次執(zhí)行本方法這三個(gè)參數(shù)；

2）遍歷扇出違約引腳連接的所有扇出單元，并將所有單元平均分成兩組；

3）將所有扇出單元的時(shí)序端口與扇出違約引腳的連接斷開(kāi)；

4）抓取扇出單元對(duì)應(yīng)層次的名稱(chēng)，在相應(yīng)層次下創(chuàng)建需要增加的新的緩沖器和連線(xiàn)；

5）按照不改變電路邏輯關(guān)系的原則，將兩組扇出單元分別和兩個(gè)上述緩沖器輸出相連，兩個(gè)上述緩沖器輸入分別和違約引腳相連。

步驟2）中，如果有扇出違約的引腳是頂層的單元，通過(guò)其邏輯端口遍歷所有扇出單元；如果是多層次的單元的引腳，直接按照實(shí)際連接情況遍歷所有扇出單元。

步驟4）中，使用正則表達(dá)式抓取扇出單元對(duì)應(yīng)層次的名稱(chēng)。

步驟4）中，具體包括以下步驟：

根據(jù)輸入的是否第一次執(zhí)行本方法的參數(shù)，生成全局控制變量；

使用全局變量創(chuàng)建兩個(gè)新的緩沖器和兩條新連線(xiàn)。

步驟5）中，使用全局變量創(chuàng)建兩條新連線(xiàn)，分別連接兩組扇出單元；使用全局變量創(chuàng)建兩個(gè)新的緩沖器，分別與新創(chuàng)建的連線(xiàn)連接。

對(duì)上述步驟編寫(xiě)一扇出修復(fù)軟件程序，采用tcl編寫(xiě)軟件的邏輯處理部分，使用tk編寫(xiě)軟件圖形化界面。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

本發(fā)明使用tcl/tk語(yǔ)言編寫(xiě)修扇出的eco工具，主要使用tcl完成邏輯部分的處理，使用tk（tcl語(yǔ)言的圖形化界面工具集）完成該工具的用戶(hù)界面的實(shí)現(xiàn)。該工具可集成在icc的菜單欄中，并且工具在版圖上所增加的單元直接在icc版圖界面即可看到，完全去除不同軟件之間交互操作，該工具直接利用icc的初始設(shè)置，因此也完全不用花時(shí)間再進(jìn)行初始設(shè)化，進(jìn)而能夠快速、有效、準(zhǔn)確的修復(fù)扇出違約，加速了邏輯約束收斂的時(shí)間，減少了手動(dòng)操作，提高了數(shù)字物理設(shè)計(jì)可靠性與效率。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2扇出修復(fù)軟件菜單；

圖3扇出修復(fù)軟件圖形界面；

圖4修復(fù)前后的扇出報(bào)告；

圖5扇出軟件修復(fù)前后的版圖對(duì)比。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明的使用tcl腳本編寫(xiě)邏輯處理部分的功能，使用tk編寫(xiě)圖形化操作界面，使用數(shù)字物理設(shè)計(jì)軟件提供的接口將編寫(xiě)軟件集成到菜單欄中即可。程序具體實(shí)現(xiàn)流程圖1所示。首先，必須得輸入扇出違約引腳的全稱(chēng)和插入緩沖器的名稱(chēng)、是否第一次執(zhí)行本方法程序等三個(gè)參數(shù)，在解決扇出問(wèn)題的時(shí)候會(huì)使用到這三個(gè)參數(shù)。接著需要遍歷扇出違約引腳連接的所有單元，并將所有單元平均分成兩組。這時(shí)候存在單元層次結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，需要按兩種情況進(jìn)行考慮，如果有扇出違約引腳是頂層的單元，那么就需要通過(guò)其邏輯端口遍歷所有扇出單元；如果是多層次的單元的引腳，那么直接按照實(shí)際連接情況遍歷所有扇出單元。接著將所有扇出單元的時(shí)序端口與扇出違約引腳的連接斷開(kāi)，使用正則表達(dá)式抓取扇出單元對(duì)應(yīng)層次的名稱(chēng)，在相應(yīng)層次下創(chuàng)建需要增加的緩沖器和連線(xiàn)。最后按照不改變電路邏輯關(guān)系的原則，將兩組扇出單元分別和兩個(gè)緩沖器輸出相連，兩個(gè)緩沖器輸入分別和違約引腳相連即可。

使用本方法僅需輸入扇出違約引腳、緩沖器的名稱(chēng)、是否第一次執(zhí)行本方法軟件等三個(gè)參數(shù)，軟件得到這些信息之后，就會(huì)自動(dòng)提取所有扇出違約引腳相連的單元、違約引腳單元的坐標(biāo)信息，自動(dòng)創(chuàng)建需要增加的連線(xiàn)和緩沖器，并按照相應(yīng)邏輯關(guān)系進(jìn)行連線(xiàn)。本設(shè)計(jì)方法僅僅需要輸入三個(gè)參數(shù)就解決了對(duì)應(yīng)引腳的扇出問(wèn)題，大大的減少了手工操作，提高了可靠性。原本手動(dòng)操作修復(fù)一個(gè)引腳扇出違約需要至少10分鐘，使用本方法軟件填入三個(gè)參數(shù)，軟件修復(fù)扇出違約問(wèn)題不到1分鐘，極大的提高了效率。本方法的軟件的輸入代碼稍加變化，也可實(shí)現(xiàn)扇出違約引腳批量修改，可擴(kuò)展性極強(qiáng)。

1、根據(jù)算法流程編寫(xiě)扇出修復(fù)軟件，主要使用tcl編寫(xiě)軟件的邏輯處理部分，圖形化界面使用tk來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2、接著在linux系統(tǒng)（一種開(kāi)源操作系統(tǒng)）下啟動(dòng)icc，在icc的對(duì)話(huà)框中讀取源程序文件，就可以把這個(gè)軟件集成在icc的菜單欄中。如圖2所示，具體位置在菜單tclprogram下。

3、在tclprogram菜單下會(huì)看到兩個(gè)選項(xiàng)，第一個(gè)為多層次單元（hierarchy）扇出違約修復(fù)使用，第二個(gè)為頂層單元（top）扇出違約修復(fù)使用，詳細(xì)界面如圖3所示，在第一個(gè)輸入欄中輸入有扇出違約的pin引腳名，多層次單元和頂層單元要區(qū)分正確。第二個(gè)對(duì)話(huà)框中輸入選擇的緩沖器名稱(chēng)，一般選擇驅(qū)動(dòng)能力適中的緩沖器，在圖3中選擇了slow庫(kù)中的clkbux8這個(gè)緩沖器。第三個(gè)對(duì)話(huà)框中輸入的參數(shù)，表示是否第一次執(zhí)行該程序，如果是第一次執(zhí)行該程序，則填1，這個(gè)變量會(huì)控制全局創(chuàng)建線(xiàn)網(wǎng)和緩沖器的命名規(guī)則，其他情況一定要寫(xiě)0。設(shè)置完成之后點(diǎn)擊按鈕fix之后，這個(gè)fix按鈕基于tk，與修復(fù)扇出軟件啟動(dòng)命令綁定在一起，這樣軟件就會(huì)自動(dòng)修復(fù)這個(gè)扇出違約問(wèn)題。在此以修復(fù)u_syncode_top/u_jlxz_s3/cts_clk_50m_cto_delay461/y這個(gè)引腳的扇出為例。

從圖4的修復(fù)前報(bào)告中可以看出這個(gè)引腳的實(shí)際扇出為16，扇出約束為12，因此這個(gè)引腳的違約數(shù)是4，修復(fù)前時(shí)鐘樹(shù)clk_50m上共有6個(gè)扇出違約。從修復(fù)之后的報(bào)告中可以看出，報(bào)告中已經(jīng)沒(méi)有了之前引腳的違約了，并且時(shí)鐘樹(shù)clk_50m的扇出違約數(shù)量也從之前的6個(gè)降為5個(gè)。從報(bào)告中能看出u_syncode_top/u_jlxz_s3/cts_clk_50m_cto_delay461/y這個(gè)引腳的扇出違約已經(jīng)被成功修復(fù)掉了。

從圖5中能看到修復(fù)前，版圖上扇出違約引腳的周?chē)鷽](méi)有別的單元，為了修復(fù)該引腳的扇出違約，在其附件增加了兩個(gè)緩沖器，將扇出違約引腳的連線(xiàn)打斷，再插入兩個(gè)合適的緩沖器，分別將兩個(gè)緩沖器與扇出違約引腳進(jìn)行連接，將之前單路分成兩路，u_syncode_top/u_jlxz_s3/cts_clk_50m_cto_delay461/y這個(gè)引腳的扇出從原來(lái)的16變?yōu)?，兩個(gè)緩沖器分別驅(qū)動(dòng)8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元，這樣就解決了這個(gè)引腳的扇出違約問(wèn)題。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。