一种集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法与流程

本发明涉及集成电路自动化产品设计领域，尤其涉及一种自动化设计中方程组解的存在性检查方法。

背景技术：

电路方程组解的存在性检查是集成电路自动化产品设计流程中的重要一环。高效准确的检查能够提前检测出方程组解不存在的情况，及时发现问题并解决问题，可以极大地缩短电子电路设计的周期，降低设计失败的风险。随着工艺不断的向着纳米级进展，电子电路设计中电路的规模也在急剧膨胀，电路设计者面对的是大而复杂的拓扑连接关系。

在当前的集成电路自动化领域中，大多数产品都是根据改进节点法来填充方程组的。由于每一类元器件填充方式的不同，某些情况下会出现矩阵无解，进而导致电路设计的失败。而由于电路规模的不断增大，设计者又很难保证设计100%的合理性和正确性，因此，集成电路自动化产品需要提前进行方程组解的存在性检查。而大多数的集成电路自动化产品中都会在保证精度的情况下进行一些的电路优化，此类优化操作也需要保证不会导致电路中出现会使方程组无解的环路，因此，电路方程组解的存在性的检查不是一次性行为，其效率对电路仿真尤为重要。传统的方程组解的存在性检查是从一个元器件的某一端口出发，深度或者广度遍历其连接的其他器件，以判断是否有环路出现。若需要多次检查就需要多次的遍历，效率低下。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法，能够帮助设计人员进行快速有效地错误分析和定位，又能够为集成电路自动化产品进一步的电路优化提供支持，进而能够提高电路设计的效率。

为实现上述目的，本发明提供的集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法，包括以下步骤：

（1）根据器件的连接关系构建容器；

（2）根据所述容器，判断器件是否形成特殊环路会导致方程组无解；

（3）根据所述容器，判断优化是否会形成特殊环路导致方程组无解。

进一步地，在所述步骤（1）进一步包括以下步骤：

对容器进行初始化，初始化后的容器为空；

遍历网表中的器件，分析器件的特性；

根据器件的连接关系构建容器。

进一步地，在所述步骤（2）进一步包括以下步骤：

判断为是，则报错退出；

判断为否，则遍历下一个器件，并更新容器。

进一步地，在所述步骤（3）进一步包括以下步骤：

判断为是，则取消对器件的优化；

判断为否，则短接器件，更新容器，优化下一个器件。

进一步地，在所述步骤（2）中，通过判断器件的两个端口是否具有同一属性来判断是否存在特殊环路。

更进一步地，在所述步骤（3）中，通过判断需要短接的器件的两个端口是否具有同一属性来判断对器件的优化是否形成特殊环路。

本发明提出一种集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法，具有如下的技术效果：

第一， 采用高效易用的容器存储每个器件的端口信息。传统的检查是从一个元器件的某一端口出发，深度或者广度遍历其连接的其他器件，若需要多次检查，必然需要多次的遍历。本发明采用的容器只需建立一次，以后若有器件连接关系的变化只需简单更新即可，替代了传统算法的多次遍历过程。相比于传统的方法，本发明流程清晰统一，判断标准简单，且易于控制。

第二， 高效性易用性：传统的检查采用深度或广度遍历的方式，对于小规模电路实现相对简单，但是遇到大规模电路实现复杂，且对于多次检查需要多次遍历，效率低下。在本方明中，采用高效的容器建立电路中器件的连接关系。基于该容器可以快速准确的判断出电路中是否存在特殊环路从而导致方程组无解，同时可以快速判断出改变某一元器件的连接关系后是否会导致出现特殊环路。该容器只需建立一次，无须多次的遍历，在必要时进行简单更新即可。算法实现简单，易于控制，高效易用，且可以支持不同问题的不同需求，兼容性强。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法流程图；

图2为根据本发明的使方程组无解的特殊环路示例图；

图3为与图2对应的系数矩阵填充示例图；

图4为根据本发明的检查网表是否存在导致方程无解的特殊环路的流程图；

图5为根据本发明的检查在电路优化时是否形成导致方程无解的特殊环路流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法流程图，下面将参考图1，对本发明的集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法进行详细描述。

首先，在步骤101，初始化一个容器，初始时，容器为空；遍历网表中的所有器件，分析器件的特性，根据器件的连接关系逐步构件容器。我们设定在此容器中，若有两个节点具有同一属性，则认为电路中存在特殊环路，其将会导致方程组无解。

在步骤102，对应图4为根据本发明的检查网表是否存在导致方程无解的特殊环路的流程图，如图4所示，判断电路是否存在特殊环路，如果存在特殊环路，则报错退出；如果不存在特殊环路，则遍历下一个器件，并更新容器。

在步骤103，对应图5为根据本发明的检查在电路优化时是否形成导致方程无解的特殊环路流程图，如图5所示，判断某一优化是否会形成特殊环路，即判断一个需要短接的器件两端是否在容器中具有同一属性：如果形成特殊环路，优化该器件会导致方程组无解，则取消对该器件的优化；否则，短接该器件并更新容器后，继续优化下一个器件。

图2为根据本发明的使方程组无解的特殊环路示例图，图3为与图2对应的系数矩阵填充示例图，如图2所示，电路中有两个电压源并联，填充之后会形成图3所示的系数矩阵。从数学角度来讲，图3所示的系数矩阵行f1与行f2线性相关,其对应的方程组无解。

本发明的集成电路自动化设计中方程组解的存在性检查方法，用简单高效的容器代替传统的线性遍历，将复杂的电路信息转换为结构关系图，其生成算法包括以下几步：遍历网表中的元器件，根据器件连接关系构建容器； 根据已有的容器判断新遍历到的器件是否形成特殊环路，即其是否会导致方程组无解：是，报错退出； 在做电路优化时，根据容器判断出该次优化是否会形成特殊环路导致方程组无解，从而决定是否继续该次优化。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。