ESPRO - Ein Programmpaket für Placement & Routing beim Standardzellen-Entwurf

Diplomarbeit von Dieter Klawan

Einleitung:

Bei dem Programmpaket ESPRO (Evaluation System for Placement & Routing ) handelt es sich um ein erweiterbares Software-System für die Plazierung und Verdrahtung von Standardzeh-Entwürfen. Dabei wurden die Systemspezifikationen so gewählt, daß - das System leicht durch selbstgeschriebene Programme erweiterbar ist.

- Systemprogramme in jeder Programmiersprache geschrieben werden können.

- keine Hardware-Plattform vorgegeben ist (als kleinster gemeinsamer Nenner sollten erstellte Programme aber möglichst unter MS-DOS lauffähig sein).

- das System unabhängig von konkreten Fertigungsstrukturen oder Zellbibliotheken ist und somit technologische Änderungen übersteht, ohne modifiziert werden zu müssen.

- durch Schnittstellen zu kommerziellen Entwicklungstools auch mit Daten aus der Praxis gearbeitet werden kann.

- durch die einfache geometrische Struktur und die Schnittstellenrealisierung über ASCII-Dateien neue Algorithmen ohne große Probleme schnell in das System integriert werden können.

- keine Vorgaben bestehen, wie Probleme in Teilprobleme aufgespalten werden müssen, um alternative Ansätze zu ermöglichen.

Das System erlaubt die Einbindung und Analyse neuer Algorithmen sowohl an Daten aus der Praxis als auch an künstlichen Schaltkreisen mit bestimmten Strukturen. Durch die inzwischen erfolgte Implementierung von Standard-Algorithmen (z.B. Timber-Wolf, Lee) ist auch ein direkter Vergleich (d.h. mit den selben Daten und auf der selben Hardware) mit diesen möglich, was vorher nicht realisierbar war. Zudem sind detaillierte Untersuchungen über gegenseitige Abhängigkeiten der Komponenten möglich. Somit ist das System sowohl für den Einsatz im universitären Bereich als auch in der Forschung geeignet.

Die Erweiterung des Systems z.B. auf andere Entwurfsstile (Gate Array-, Macro Cell- oder Full Custom-Design) oder mehrere Verdrahtungsebenen, eine Einbeziehung weiterer Entwurfsschritte (z.B. der Entwurf auf Register-Transfer-Ebene) sowie eine Portierung der Systemidee auf verwandte Anwendungsgebiete (z.B. PCB-Layout) sind ohne größere Probleme möglich.

Zusammenfassung:

In der o. a. Arbeit werden die Systemstruktur sowie die zugrundehegende Entwurfsmodellierung detailliert beschrieben sowie einige bereits existierende Programme vorgestellt, u. a. auch ein innovativer Ansatz zur Durchführung von Fein- und Globalverdrahtung in einem Schritt.

Nach Fertigstellung dieser Arbeit wurde das System im Rahmen weiterer Studien- und Diplomarbeiten um einige Komponenten erweitert. 1996 erfolgte eine Vorstellung auf der Euromicro-Konferenz in Prag.

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