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JP2004280535A - 論理回路入力装置 - Google Patents

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JP2004280535A
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Kimihiko Kawamoto
公彦 川本
Yoshinori Nabeta
芳則 鍋田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

【課題】既設計回路図を再利用して回路設計を行う場合に、接続の有無を問わず主要部品に対する周辺回路の再利用ができ、かつ一つの主要部品に対し異なる複数の適用分野が存在する場合でも必要な周辺回路の再利用を可能にする。
【解決手段】回路抽出部121は作成する回路図における主要部品に関わる回路情報と前記主要部品に接続されている周辺部品情報とを既設計回路データメモリ16から抽出する。制約条件抽出部122は回路抽出部121が抽出した前記主要部品および周辺部品に関する基板パターンの設計仕様および制約情報を既設計回路データメモリ16から抽出する。推奨回路データベース15には、登録処理部123により、主要部品に関わる回路情報および周辺部品情報と基板パターンの設計仕様および制約情報とを関連付けた推奨回路が利用可能に格納される。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回路設計装置に既設計回路図の中から再利用する回路を選択して入力する論理回路入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
論理回路を中心とする装置の設計は、計算機による回路設計支援システム(CAD)などの回路設計装置による自動設計が一般的であるが、そこで実現される論理回路を中心とした回路設計は、主要回路部分の設計と周辺回路部分の設計とに分けることができる。そして、周辺回路にて使用される部品の種別とその接続形態は、主要回路部分の種類に応じて大部分が決定される場合が多い。そこで、設計者の負担軽減と装置設計の標準化を目的として、既設計回路図を再利用して回路図設計を行う方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0003】
すなわち、特許文献1では、計算機によるプリント板回路設計を行なうプリント板回路図編集エディタにおいて、入力された部品と同一部品を既設計回路から検索して該同一部品および該同一部品に直接接続される周辺部品の情報を記載した流用部品テーブルと該同一部品と周辺部品間のノード情報を記載した接続ノード情報テーブルとを含む流用情報テーブルを作成する流用情報テーブル作成手段と、該流用部品テーブルにおける未入力の部品を部品リストメニュー上に表示する部品リストメニュー表示手段とを設け、回路図上において、前記入力された部品を配置したのち該部品リストメニューから前記周辺部品を順次入力して配置するプリント板回路図編集方式が開示されている。
【0004】
具体的には、特許文献1では、既設計回路図の情報を「流用情報テーブル」に格納する手段を備え、次回以降に指定された部品の情報が「流用情報テーブル」に存在する場合は、その部品に接続された周りの部品を併せて配置、自動配線を行う技術が示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−114007号公報(0008、図1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、最初に配置する部品に接続された部品のみが「流用情報テーブル」に保存される構造であるので、回路を設計する上で必要な部品であっても主要部品に直接接続されていない部品については管理、配置できず、一つの回路機能ブロック全体を自動入力することができない。
【0007】
また、上記特許文献1に開示された技術では、一つの主要部品については、一つのサンプル回路、部品情報しか保持することができない構成となっているので、単一の産業分野用、単一の製品分野用の回路情報しか配置することができない。
【0008】
例えば、同一主要部品を用いた二つの製品が存在し、一方は携帯用機器のように小型、薄型、軽量を追及する製品であり、もう一方の機器は据え置き型で堅牢性、信頼性を追及する製品である場合に、同じ電気特性・回路情報であっても、自ずと、一方の製品(携帯用機器)では小型の部品を選択し、もう一方の製品(据え置き型機器)では多少大きくとも信頼性の高い部品を選択することになる。つまり、同一主要部品を用いた二つの製品間で部品名称が異なることになるので、一方の製品での主要部品の周辺回路を他方の製品で利用することが困難である。
【0009】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、既設計回路図を再利用して回路設計を行う場合に、接続の有無を問わず主要部品に対する周辺回路の再利用ができ、かつ一つの主要部品に対し異なる複数の適用分野が存在する場合でも必要な周辺回路の再利用ができる論理回路入力装置を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる論理回路入力装置は、既設計回路図の中から再利用するのに最適な推奨回路を選択生成し、回路図を作成する回路設計装置の使用に供する論理回路入力装置であって、前記既設計回路図における全部品の名称と仕様、接続情報、基板パターンの設計仕様と制約情報などの回路設計データを格納する既設計回路データメモリと、作成する回路図における主要部品に関わる回路情報と前記主要部品に接続されている周辺部品情報とを前記既設計回路データメモリから抽出する回路抽出手段と、前記回路抽出手段が抽出した前記主要部品および周辺部品に関する基板パターンの設計仕様および制約情報を前記既設計回路データメモリから抽出する制約条件抽出手段と、前記回路抽出手段が抽出した主要部品に関わる回路情報および前記主要部品に接続されている周辺部品情報と、前記制約条件抽出手段が抽出した基板パターンの設計仕様および制約情報とを関連付けて推奨回路として利用可能に格納する推奨回路データベースとを備えている。
【0011】
そして、前記回路抽出手段は、抽出した全ての周辺部品中における受動部品の全端子の接続情報および接続先の二次周辺部品の情報を前記既設計回路データメモリから抽出する機能を有する。また、前記推奨回路データベースは、前記回路抽出手段が抽出した主要部品および周辺部品の名称、仕様を格納する部品情報テーブルと、前記回路抽出手段が抽出した主要部品と周辺部品の端子を接続する情報および周辺部品間を接続する情報を格納する接続情報テーブルと、前記制約条件抽出手段が抽出した主要部品および周辺部品の配置に関する仕様と制約情報、主要部品および周辺部品の接続に関する仕様と制約情報を格納する制約情報テーブルとを備えている。
【0012】
この発明によれば、作成する回路図における主要部品に関わる回路情報と前記主要部品に接続されている周辺部品情報、さらに全ての周辺部品中における受動部品の全端子の接続情報および接続先の二次周辺部品の情報、前記主要部品および周辺部品に関する基板パターンの設計仕様および制約情報が、推奨回路データベースに関連付けて推奨回路として利用可能に格納される。つまり、基板設計において重要となる設計仕様、制約情報も保持するので、既設計の回路情報・接続情報のみでなく、基板上におけるパターン配線情報までも再利用可能となり、併せて、一つの閉じた回路ブロックの全体を推奨回路として登録し、管理することができるので、一層の設計効率化が実現できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる論理回路入力装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0014】
図1は、この発明に一実施の形態による論理回路入力装置の構成を示すブロック図である。図1に示す論理回路入力装置は、回路設計装置11とこの実施の形態による推奨回路処理装置12と出力処理装置13と部品ライブラリ14とこの実施の形態による推奨回路データベース15と既設計回路データメモリ16とがバス17を介して接続されている。
【0015】
回路設計装置11は、部品配置機能、接続情報による配線機能、回路情報出力機能等を兼ね備えている。回路設計装置11は、従来の論理回路入力装置において用いられている装置であるが、この実施の形態では、若干の機能が追加されている。
【0016】
出力処理装置13は、回路設計装置11および推奨回路処理装置12から入力された回路情報の論理シンボル、接続情報、部品情報を表示出力や印刷出力する機能を備えている。なお、この実施の形態では、出力処理装置13は、表示装置を備えている。
【0017】
部品ライブラリ14には、一般部品の部品情報、端子情報等が格納されている。既設計回路データメモリ16には、各種の既設計回路図における全部品の型名と仕様、接続情報、基板パターンの設計仕様と制約情報などの回路設計データが格納されている。
【0018】
推奨回路処理装置12は、回路抽出部121と制約条件抽出部122と登録処理部123とデータ管理部124と検索処理部125とを備え、各種の既設計回路図から推奨する再利用回路(以下「推奨回路」という)を選定し、推奨回路データベース15に格納する機能を備えている。以下、推奨回路処理装置12の各構成要素の機能を説明する。
【0019】
回路抽出部121は、作成する回路図における主要部品に関わる回路情報と前記主要部品に接続されている周辺部品情報とを既設計回路データメモリ16から抽出する機能を有する。
【0020】
制約条件抽出部122は、主要部品および前記主要部品に接続されている周辺部品に関わる基板パターンの設計仕様および制約情報を既設計回路データメモリ16から抽出する機能を有する。
【0021】
登録処理部123は、回路抽出部121が抽出した主要部品に関わる回路情報およびその主要部品に接続されている周辺部品情報と、制約条件抽出部122が抽出した基板パターンの設計仕様および制約情報とを推奨回路データベース15に登録する機能を有する。
【0022】
データ管理部124は、推奨回路データベース15に登録された回路情報・接続情報・設計仕様・制約情報の各データにより構成される推奨回路を管理するとともに、同一主要部品回路情報の複数推奨回路を管理する機能を有する。
【0023】
検索処理部125は、推奨回路データベース15に登録された推奨回路において、同一主要部品における部品構成、接続情報の両方もしくはいずれかが異なる複数個の推奨回路から再利用回路として最適な推奨回路を抽出する機能を有する。
【0024】
次に、図2〜図6を参照して、推奨回路データベース15の構成について説明する。なお、図2は、図1に示す推奨回路データベースの構成例を示すブロック図である。図3は、図2に示す部品情報テーブルの構成例を示す図である。図4は、図2に示す接続情報テーブルの構成例を示す図である。図5は、図2に示す制約情報テーブルの構成例を示す図である。図6は、図5に示すSPEC−NAMEの欄に記載される制約情報の具体例を示す図である。
【0025】
推奨回路データベース15は、例えば図2に示すように、主要部品および推奨回路を構成する周辺部品の情報を格納する部品情報テーブル151と、主要部品と周辺部品との間および周辺部品間の接続情報を格納する接続情報テーブル152と、部品および部品間を接続し物理設計(基板パターン設計)を実施する際の設計仕様、制約情報を格納する制約情報テーブル153とで構成され、相互に関連付けてアクセスできるようになっている。
【0026】
部品情報テーブル151は、例えば図3に示すように、部品定義テーブル201と端子定義テーブル202とで構成され、部品の名称、仕様、端子情報などを格納するようになっている。
【0027】
部品定義テーブル201は、主要部品および周辺部品の番号NOの欄と、部品の名称NAMEの欄と、主要部品および周辺部品へのポインタC−PNTの欄と、1つの主要部品について複数個の推奨回路を保持、選択可能とするため、例えば部品実装形態や部品サイズ、回路定数などの仕様パラメータ情報が定義されるSPEC1,SPEC2〜SPECnの欄と、複数個の推奨回路内の優先順位情報PRIOの欄とを備えている。
【0028】
また、端子定義テーブル202は、端子番号NOの欄と、部品定義テーブル201の部品番号NOへのポインタC−Pntの欄と、端子の名称NAMEの欄と、接続ノードNODEの欄と、端子番号NOへのポインタPPIN−PTRの欄とを備えている。
【0029】
次に接続情報テーブル152は、例えば図4に示すように、接続ノードの番号NOの欄と、接続ノードへのポインタN−PNTの欄と、回路中のシンボル端子へのポインタPIN−PTRと、接続ノードへのポインタが複数存在する場合の次ポインタNEXT−PNTの欄とを備えている。
【0030】
次に制約情報テーブル153は、例えば図5に示すように、制約番号NOの欄と、部品情報テーブル151内の部品定義テーブル201におけるポインタC−PNTの欄と、接続情報テーブル152におけるポインタN−PNTの欄と、制約情報の種類SPEC−NAMEの欄と、SPEC−NAMEの欄に示される制約種類に関する値を定義するSPEC−VALUEの欄とを備えている。
【0031】
この制約情報テーブル153では、SPEC−NAMEの欄とSPEC−VALUEの欄とによって、個々の推奨部品または周辺部品について、部品に関しての制約情報、または推奨回路や周辺部品間の接続に関して基板設計を実施する上での制約情報を定義することが可能となる。そして、C−PNTの欄とN−PNTの欄とによって、本制約情報がどの部品又は接続に関する情報なのかが明確化されるようになっている。
【0032】
この制約情報テーブル153にて定義できる制約情報には、種々あるが、具体例を挙げると、例えば図6に示すように、配線関連項目301と部品関連項目302とに分けて示すことができる。
【0033】
配線関連項目301としては、例えば「配線パターン幅指定(最大値/最小値)」「配線長さ指定」「配線形態(一筆書き/スター)」「平行線長制限」「等長線長制限」などの配線・接続に関する制約情報を示すことができる。
【0034】
部品関連項目302としては、例えば「部品配置位置」「部品配置面」「部品配置角度」「主要/周辺部品間隔」「部品周辺(配置/配線)禁止領域」などの部品・配置に関する制約情報を示すことができる。
【0035】
次に、図1〜図8を参照して、以上のように構成される論理回路入力装置の動作について説明する。なお、図7は、図1に示す論理回路入力装置にて実施される推奨回路の登録処理手順を説明するフローチャートである。図8は、図1に示す論理回路入力装置にて実施される推奨回路の使用手順を説明するフローチャートである。
【0036】
まず、推奨回路処理装置12にて行われる推奨回路の登録処理について説明する。図7において、回路図作成時に、キーボードやマウスなどの一般的な入力装置にて主要部品が選択入力されると(ステップST1)、回路抽出部121がその入力された主要部品に関わる回路情報およびその主要部品に接続されている部品情報を既設計回路データメモリ16から抽出し、登録処理部123を用いて推奨回路データベース15の部品情報テーブル151に登録する(ステップST2)。
【0037】
併せて、回路抽出部121は、部品ライブラリ14に既登録の部品種別情報を参照し、入力された主要部品に接続されている周辺部品が集積回路(IC)やダイオードなどの能動部品であるか、抵抗やコンデンサなどの受動部品であるかを確認する(ステップST3)。
【0038】
その結果、受動部品である場合は(ステップST4:Yes)、ステップST5に進むが、受動部品でない場合は(ステップST4:No)、ステップST3に戻り、次の周辺部品について部品種別を確認し、受動部品であると(ステップST4:Yes)、ステップST5に進む。
【0039】
ステップST5では、回路抽出部121は、確認できた受動部品が保有する全端子に接続される部品の情報を既設計回路データメモリ16から抽出し、登録処理部123を用いて推奨回路データベース15の部品情報テーブル151に追加登録する。
【0040】
回路抽出部121は、全ての周辺部品中の受動部品が確認できるまで(ステップST6:No)、ステップST3〜ステップST5の処理を繰り返し行う。その繰り返し実行過程におけるステップST5において、回路抽出部121は、入力された主要部品に関しての全端子に関する接続情報および接続される周辺部品中の受動部品の全端子に関する接続情報を既設計回路データメモリ16から抽出し、登録処理部123を用いて推奨回路データベース15の接続情報テーブル152に登録していく。
【0041】
回路抽出部121の抽出動作が終了すると(ステップST6:Yes)、次に、制約条件抽出部122が起動される。制約条件抽出部122は、回路抽出部121によって推奨回路データベース15の部品情報テーブル151および接続情報テーブル152に登録された主要部品および周辺部品を確認し(ステップST7)、その部品の接続情報に関して既設計回路データメモリ16から定義済みの設計仕様と制約情報を抽出し、登録処理部123を用いて推奨回路データベース15の制約情報テーブル153に登録する(ステップST8)。
【0042】
制約条件抽出部122は、全ての部品についての確認が終了するまで(ステップST9:No)ステップST7,ステップST8の処理を繰り返し実施する。確認が終了すると(ステップST9:Yes)、この実施の形態による推奨回路の登録処理は終了する。
【0043】
このように、推奨回路の登録処理では、主要部品に関わる回路情報およびその主要部品に接続されている部品情報の他に、受動部品の全端子の接続及び接続先の二次周辺部品の情報を取得し推奨回路データベース15に登録するようにしたので、一つの回路機能ブロック全体を推奨回路として登録することが可能となり、回路設計作業の効率化が実現可能となる。
【0044】
次に、以上のように登録された推奨回路を回路設計装置11が使用(流用)する場合の動作について説明する。図8において、回路設計装置11では、部品ライブラリ14から出力処理装置13の表示装置に配置する部品を選択する際に(ステップST11)、その選択した部品が推奨回路データベース15に既登録の主要部品であるか否かを検索処理部125を用いて確認する(ステップST12)。
【0045】
その結果、既登録の主要部品でなければ(ステップST12:No)そのまま従来の方法で配置する指示を行う(ステップST13)。一方、既登録の主要部品であった場合には(ステップST12:Yes)、検索処理部125を用いて推奨回路データベース15に登録されている周辺部品を抽出し、従来と同様の方法で配置可能な状態にする(ステップST14)。
【0046】
その際に、選択された主要部品に関して複数個の周辺回路が登録されている場合は(ステップST15:Yes)、出力処理装置13の表示装置に周辺回路選択画面を表示する(ステップST16)。この周辺回路選択画面では、仕様パラメータSPEC1〜SPECnの欄と優先順位PRIOの欄とが表示される。
【0047】
ここでは、まず、優先順位PRIOの選択を促す表示が行われるとしている。この周辺回路選択画面において、利用者が、優先順位PRIOの欄に従って優先順位の高い周辺部品の使用を選択した場合は(ステップST17:Yes)、ステップST19に進む。
【0048】
この優先順位PRIOの選択を促す周辺回路選択画面において、利用者が、優先順位の高い周辺部品の使用を選択しない場合は(ステップST17:No)、次に仕様パラメータSPEC1〜SPECnの選択を促す周辺回路選択画面を表示する。利用者がパラメータの選択入力を行うと(ステップST18)、ステップST19に進む。
【0049】
回路設計装置11では、検索処理部125を用いて推奨回路データベース15から、利用者が指定した部品情報や仕様パラメータに基づき同一主要部品における、部品構成、接続情報の両方もしくはいずれかが異なる複数個の推奨回路から再利用回路として最適な推奨回路を抽出させ、データ管理部124に部品リストを生成させる。そして、回路設計装置11は、その部品リストを出力処理装置13の表示装置に表示し(ステップST19)、利用者に配置位置の指示入力を促す(ステップST20)。
【0050】
その際に、検索処理部125を用いて推奨回路データベース15から追加する部品を抽出させ、配置する(ステップST21)。その後、自動結線処理を行う(ステップST22)。主要部品に対する全ての周辺回路について配置、配線が完了するまで(ステップST23:No)、ステップST20〜ステップST22の処理を繰り返し実行する。
【0051】
回路設計装置11では、このように、主要部品に対する全ての周辺回路の配置、配線が完了すると(ステップST23:Yes)、最後に、検索処理部125を用いて制約情報テーブル153に登録された設計仕様と制約情報を抽出させ、それを回路情報に付加する制約情報自動付加処理を実施し(ステップST24)、所定回路の設計を終了する。
【0052】
なお、ステップST18では、主要部品の仕様、名称の変更もしくは周辺回路の仕様、名称の変更があった場合、利用者は、その変更された部品情報や仕様パラメータを入力できるようになっている。この場合には、回路設計装置11では、検索処理部125を用いて推奨回路データベース15の検索を行い、データ管理部124を用いて不要部品の削除、接続情報や制約情報の変更、必要とする部品の配置及び接続情報や制約情報の再構築を行い、変更された内容に合致する回路情報を生成し、使用できるようにしている。
【0053】
このように、この実施の形態によれば、一つの閉じた回路ブロック全体を推奨回路として推奨回路処理装置にて登録・管理し、回路設計装置にてそれを使用(流用)することができるので、効率のよい回路設計が可能となる。
【0054】
また、実装形態や用途によって部品名称が異なる複数の産業分野への対応が可能となるので、より汎用的な論理回路入力装置が実現できる。
【0055】
さらに、回路設計の次の作業行程である基板パターン設計作業において非常に重要となる設計仕様や制約情報までも管理、流用することができるので、作業効率の更なる効率化が図れ、高品質な設計・開発作業を可能とすることができる。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、既設計回路図を再利用して回路設計を行う場合に、接続の有無を問わず主要部品に対する周辺回路の再利用ができ、かつ一つの主要部品に対し異なる複数の適用分野が存在する場合でも必要な周辺回路の再利用ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に一実施の形態による論理回路入力装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す推奨回路データベースの構成例を示すブロック図である。
【図3】図2に示す部品情報テーブルの構成例を示す図である。
【図4】図2に示す接続情報テーブルの構成例を示す図である。
【図5】図2に示す制約情報テーブルの構成例を示す図である。
【図6】図5に示すSPEC−NAMEの欄に記載される制約情報の具体例を示す図である。
【図7】図1に示す論理回路入力装置にて実施される推奨回路の登録処理手順を説明するフローチャートである。
【図8】図1に示す論理回路入力装置にて実施される推奨回路の使用手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
11 回路設計装置、12 推奨回路処理装置、13 出力処理装置、14 部品ライブラリ、15 推奨回路データベース、16 既設計回路データメモリ、17 バス、121 回路抽出部、122 制約条件抽出部、123 登録処理部、124 データ管理部、125 検索処理部、151部品情報テーブル、152 接続情報テーブル153 制約情報テーブル、201 部品定義テーブル、202 端子定義テーブル。

Claims (5)

  1. 既設計回路図の中から再利用するのに最適な推奨回路を選択生成し、回路図を作成する回路設計装置の使用に供する論理回路入力装置であって、
    前記既設計回路図における全部品の名称と仕様、接続情報、基板パターンの設計仕様と制約情報などの回路設計データを格納する既設計回路データメモリと、
    作成する回路図における主要部品に関わる回路情報と前記主要部品に接続されている周辺部品情報とを前記既設計回路データメモリから抽出する回路抽出手段と、
    前記回路抽出手段が抽出した前記主要部品および周辺部品に関する基板パターンの設計仕様および制約情報を前記既設計回路データメモリから抽出する制約条件抽出手段と、
    前記回路抽出手段が抽出した主要部品に関わる回路情報および前記主要部品に接続されている周辺部品情報と、前記制約条件抽出手段が抽出した基板パターンの設計仕様および制約情報とを関連付けて推奨回路として利用可能に格納する推奨回路データベースと、
    を備えたことを特徴とする論理回路入力装置。
  2. 前記回路抽出手段は、
    抽出した全ての周辺部品中における受動部品の全端子の接続情報および接続先の二次周辺部品の情報を前記既設計回路データメモリから抽出する機能を有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の論理回路入力装置。
  3. 前記推奨回路データベースは、
    前記回路抽出手段が抽出した主要部品および周辺部品の名称、仕様を格納する部品情報テーブルと、
    前記回路抽出手段が抽出した主要部品と周辺部品の端子を接続する情報および周辺部品間を接続する情報を格納する接続情報テーブルと、
    前記制約条件抽出手段が抽出した主要部品および周辺部品の配置に関する仕様と制約情報、主要部品および周辺部品の接続に関する仕様と制約情報を格納する制約情報テーブルと、
    を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の論理回路入力装置。
  4. 回路図の作成時に前記回路設計装置から指定された部品情報や仕様パラメータに基づき前記推奨回路データベースを検索し、同一主要部品における、部品構成、接続情報の両方もしくはいずれかが異なる複数個の推奨回路から再利用回路として最適な推奨回路を抽出し、前記回路設計装置に提示する推奨回路選定手段、
    を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の論理回路入力装置。
  5. 前記推奨回路選定手段は、
    主要部品の仕様、名称の変更もしくは周辺回路の仕様、名称の変更が発生した場合に、変更された部品情報や仕様パラメータに基づき前記推奨回路データベースを検索し、不要部品の削除、接続情報や制約情報の変更、必要とする部品の配置及び接続情報や制約情報の再構築を行い、変更された内容に合致する回路情報を生成する機能を有する、
    ことを特徴とする請求項3に記載の論理回路入力装置。
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