专利名称：一种层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法
技术领域：
一种层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法属于半导体集成电路设计自动化领域，主要针对层次版图验证中两个单元的图形之间的连接关系的识别操作。
背景技术：
版图验证是集成电路设计流程中重要的一环，进入深亚微米时代，随着设计规模逐渐增大，版图数据的规模急速膨胀，验证效率成为集成电路设计的瓶颈之一，而层次版图验证因为效率高而倍受关注，版图中存在大量的重复单元，而层次版图验证正是利用了单元这一概念，对所有的重复单元只进行一次验证，这样就大大提升了验证的效率，在提升了验证效率的同时也提出了一个问题，如何正确处理父子单元或者是兄弟单元图形之间的关系，这些图形分属于不同的单元，但是这些图形之间可能存在连接关系，即图形之间存在一定的相交关系，用打散的方式来看，存在连接关系的图形实际上是一个图形，这就要求能够正确识别层次版图中单元图形之间的连接关系，以正确反映图形的性质，进而才能得到正确的验证结果，因此层次版图中单元图形之间的连接关系的识别，是层次版图验证中非常重要的步骤，它的效率和正确性直接影响整体层次版图验证的运行效率和准确性。扫描线方法是版图验证中一种常用的图形关系处理方法，该方法的本质就是将平面的二维几何问题转化成两个一维问题，即X方向(坐标轴横向)和Y方向(坐标轴纵向)， X方向将边的形式表示的几何图形区域以特定方式划成若干分隔带，使某些特定的几何特征状态在每个分隔带内保持不变，而所有分隔带的边界线就是所谓的扫描线，那些特定的几何状态也就只有在经过扫描线时才会发生变化，而在Y方向上，由于所关心的几何特征状态只在扫描线处发生变化，所以只需要每次沿着Y方向处理当前扫描线上的边。从上面对基于边的扫描线方法的介绍中可以看到，这种扫描线方法处理的数据的最小单元为边数据，采用边作为最小处理单元有两个弊端①存在大量的重复数据，每个点作为起始和结束需要在两条边中存储，对于当前迅速膨胀的版图规模来说，这个代价非常巨大。②处理复杂度高，基于边的扫描线直观反映的是边之间的关系，而需要获取的则是图形之间的连接关系，这种方法不够直观明确，且边之间的关系显然比图形之间关系要复杂， 容易出现情况的遗漏。同时我们发现在实际操作中需要进行连接性识别的图形往往都是与坐标轴正交的矩形，称之为正交矩形，正交矩形有很多独特的特点，①正交矩形可以用两个点来表示， 即左下顶点坐标和右上顶点坐标；②正交矩形的X方向区间范围和Y方向区间范围可以真实的反映正交矩形的覆盖区域，正交矩形的连接关系识别可以通过它们坐标区间的交集来识别，简单直观。
发明内容
本发明针对层次版图验证中两个单元的图形之间的连接关系的识别操作，利用正交矩形的特点，提出了一种层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法，可以称之为用于层次版图验证中单元间图形连接性识别的矩形扫描线方法，将扫描线方法处理的数据由边转化为矩形单元，有效的降低了操作的数据量；将识别边之间关系直接转化为图形之间连接关系的识别，有效的降低了操作的复杂度，提高了操作的效率。本发明主要的技术方案包含为以下五个方面第一.适用领域，针对层次版图中单元图形间连接关系识别操作；第二 .处理数据要求，需要进行连接性识别的图形数据必须全部转化为为正交矩形，对于非正交矩形，取其矩形边框来表示原图形，原图形已经为正交矩形，不需要进行转化，取其自身表示原图形即可；第三.数据转化处理，不进行图形转边的操作，直接对图形进行扫描线操作，即扫描线上处理的最小单位为图形，而不是构成图形的边，这样能够将扫描线处理的数据量较少50%以上；所有图形都表示为正交矩形数据，也减少了扫描线的数量；第四.连接关系识别，根据正交矩形的特点可以看到，正交矩形之间的连接关系可以根据坐标值区间的交集来判断，如果两个正交矩形在X方向和Y方向两个坐标值区间上都存在交集，则这两个正交矩形之间存在连接关系，这是判断两个正交矩形是否存在连接关系的基本原理。第五.如果两个正交矩形存在连接关系，则两个正交矩形所代表的图形之间可能存在连接关系，如果原图形已经是正交矩形，则两者之间肯定存在连接关系，如果原图形为非正交矩形，则需要进行进一步的判断确定。因为层次版图中绝大多数图形都是正交矩形， 因此绝大多数情况下不需要进行进一步的判断即可直接确定原图形之间的连接关系。本发明的基本原理以扫描线为基础，利用了层次版图验证中单元图形的特点，采用矩形数据扫描处理方法来快速识别图形之间的连接关系，并且能够有效的降低操作的存储消耗。本发明所述的单元间图形连接关系的识别方法，提供了一种快捷高效的识别层次版图验证中单元间图形连接关系的方法和手段，充分利用了正交矩形的特点，屏蔽了边数据处理的复杂性，识别过程简单准确高效。
图1 一种层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法总体流程图；图2 —种层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法例子示意图；图3层次版图验证中单元图形关系例子示意图。
具体实施例方式图1层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法总体流程图步骤(1)初始化，将需要进行连接关系识别的图形转化为正交矩形，然后将这些正交矩形按照左下顶点的X值排序，选择最小的X值作为第一条扫描线的位置；步骤(2)根据扫描线位置X值选取新加入当前扫描线的矩形队列，即左下顶点的 X值和扫描线位置X值相等的矩形，直到遇到一个矩形的左下顶点X值大于当前扫描线位置X值，同时确定该矩形的X值为下一条扫描线的位置，如果所有矩形都处理完毕，则下一条扫描线位置不存在；
步骤(3)将新进入扫描线的矩形按照左下顶点的Y值排序；步骤(4)识别新加入扫描线的矩形之间的连接关系，因为位于同一扫描线的矩形之间肯定存在X方向的坐标区间交集，所以只需要判断矩形之间是否存在Y方向的坐标区间交集；步骤(5)识别新加入扫描线的矩形和经过扫描线的矩形之间的关系，经过扫描线的矩形，即该矩形是在前面的扫描线进入，并且右上顶点的X坐标大于等于当前扫描线位置的X坐标，此类矩形之间的连接关系在前面的扫描过程中已经进行了相关的处理，当前扫描线仅仅需要识别它们和新加入的矩形之间的连接关系即可；步骤(6)当前扫描线上所有的矩形扫描完毕，将新加入扫描线的矩形加入到经过扫描线的矩形队列中，然后将和下一条扫描线没有关系的矩形从队列中移除，和下一条扫描线位置没有关系，即该矩形的右上顶点的X坐标小于下一条扫描线位置的X值，则此矩形的所有连接关系都已经识别完毕，在移除过程中可以根据正交矩形之间的连接关系来确定原图形之间的连接关系；步骤(7)判断结束条件，即是否存在下一条扫描线，如果不存在下一条扫描线，则操作过程结束。图2描述了层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法的一个实例流程，其中的图形已经转化为正交矩形，图2表示的是正交矩形之间的关系，图中一共有5个正交矩形参与计算，按照左下顶点的X坐标进行排序，分别标记为G1-G5号正交矩形。(21)为第一条扫描线，该扫描线上有两个新加入矩形Gl和G2，矩形G3的左下顶点的X坐标大于当前扫描线的X坐标值，则确定下一个扫描线的位置为矩形G3的左下顶点 X坐标值，将矩形Gl和G2按照左下顶点的Y坐标排序，按照Y坐标从小到大识别矩形之间的连接关系，确定一个矩形Gl，按照顺序向后遍历，直至发现矩形G2的左下顶点的Y坐标已经大于当前矩形Gl的右上顶点的Y坐标，则停止对矩形Gl的连接关系识别，发现当前扫描线上没有和矩形Gl存在连接关系的矩形，转到矩形G2，已经到达新加入矩形队列末尾，结束新加入矩形之间的连接关系判断，而当前扫描线不存在经过扫描线矩形队列，则结束当前扫描线处理，根据下一条扫描线的X坐标，将矩形Gl和G2加入经过扫描线矩形队列；(22)为第二条扫描线，新加入矩形G3和G4，矩形G5的左下顶点X坐标大于当前扫描线的X坐标，则下一条扫描线的位置为矩形G5的左下顶点的X坐标，进行新进入扫描线矩形之间的连接性关系识别，按照矩形连接性的识别基本原理，发现矩形G3和G4的连接关系，结束新加入扫描线矩形连接性识别过程，进行新加入扫描线矩形和经过扫描线矩形之间的连接关系识别，经过扫描线的矩形队列中包含矩形Gl和G2，以矩形G3为基准比较单元，根据矩形连接关系识别原理，矩形G3和Gl、G2的坐标在Y方向上不存在交集，因此它们之间不存在连接关系，转到矩形G4，发现矩形G4和G2之间存在连接关系，扫描过程结束，根据下一条扫描线的位置，矩形G1-G3和下一条扫描线已经没有关系，即它们的连接关系已经识别完整，将矩形G1-G3移除，移除过程中可以对矩形对应的原图形进行相关的自定义处理，同时将G4加入经过扫描线队列中。(23)为第三条扫描线，新加入矩形G5，矩形队列到达结尾，不存在下一条扫描线， 当前扫描线上只存在一个新加入矩形G5，则无须进行新加入矩形之间的连接关系的识别， 直接进行新加入扫描线的矩形和经过扫描线的矩形之间的连接关系识别过程，经过扫描线的矩形队列中包含矩形G4，以矩形G5为基准比较单元，发现G5和G4之间的连接关系，因为不存在下一条扫描线，则所有矩形的连接关系已经扫描识别完成，整体流程结束，可以根据矩形之间的连接关系对矩形的原图形进行相关的自定义操作。图3演示了一个在层次版图验证中单元图形的连接关系的实例，其中C1-C3表示的是版图中的单元，其中Cl和C2为兄弟单元，C3和C1、C3和C2为父子单元，Gl表示单元 Cl中的图形，G2表示单元C2中的图形，G3表示单元C3中的图形。从单元内部的角度来看，单元之间不存在任何关系，但是从打散的角度来看，GlU G21、G31、G32实际上连接在一起的一个图形，如果要保证层次版图验证过程中能够正确识别图形的性质，则必须要知道这四个图形之间存在连接关系，按本发明中的方法则可以很好的发现它们之间的连接关系。步骤(1)将G11、G21、G31、G32提取出来，表示为正交矩形数据，建立扫描线流程；步骤(4)在Gll和G31新进入扫描线时，发现它们之间存在连接关系；步骤(5)在G21新进入扫描线时，发现G21和Gll之间存在连接关系。通过上述例子详细解释了本发明，但对本领域而言，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明实质精神，比如采用矩形扫描线方法实现层次版图验证中单元间图形其他的关系的识别，因此希望所附权利要求包含不脱离本发明的精神的各种变形和变换。
权利要求
1.一种层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法，将层次版图中需要进行连接性识别的两个单元中的图形转化为与坐标轴正交的矩形，将每个矩形作为一个独立单元进行扫描线操作，减少了扫描线上的数据量，由矩形之间的连接关系推知图形之间的连接关系，提高了处理效率。其技术特征在于直接以矩形为操作单位，利用正交矩形在坐标系两个方向上的坐标区间的交集来直观的判断矩形之间是否存在连接关系，如果矩形之间存在连接关系，再进一步判断矩形所代表的图形之间是否存在连接关系，处理的数据量减半，且时间效率显著提高。
2.根据权利要求1所述的方法，其中的数据处理方式是以正交矩形来表示原图形，正交矩形可以用两个点来表示，即左下顶点和右上顶点，进而要求需要将处理的层次版图数据转化为正交矩形，而层次版图中绝大多数的图形都已经为正交矩形，则这些图形实际上不需要进行转化，而非正交矩形的图形，将其转化为图形的正交矩形边框。
3.根据权利要求1所述的方法，图形之间的连接关系的识别方法是判断矩形在坐标轴的两个方向的坐标区间是否存在交集。同位于当前扫描线上的矩形单元肯定在X方向(坐标轴横向)上的坐标区间存在交集，如果两个矩形同时在Y方向(坐标轴纵向)上的坐标区间也存在交集，则这两个矩形之间肯定存在连接关系，判断条件直观明确。需要进行连接性识别的矩形包括两类①新进入当前扫描线的矩形之间，即左侧顶点和当前扫描线位置的X坐标值相等的矩形单元之间。②新进入当前扫描线的矩形和经过当前扫描线的矩形之间。
全文摘要
一种层次版图验证中单元间图形连接关系的识别方法属于半导体集成电路设计自动化领域，主要针对层次版图验证中两个单元的图形之间的连接关系的识别操作，提供了一种高效的解决方案。半导体集成电路设计版图的单元中的绝大部分数据都是与坐标轴正交的矩形单元，传统方法是把单元中的多边形转化为边，然后采用基于边的扫描线方法来实现图形单元之间的连接关系识别，数据量翻倍且效率低下，本发明针对这一问题，提出了以矩形为单位的扫描线方法，大大减少处理数据单元数量，显著提高运行效率。
文档编号G06F17/50GK102402630SQ20101027938
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者于士涛, 范永兴, 马海南 申请人:北京华大九天软件有限公司