發(fā)布時間：2020-04-02 01:28

【摘要】：隨著芯片設(shè)計規(guī)模的快速發(fā)展,制約芯片設(shè)計的主要瓶頸不再是人們的想象力和工藝技術(shù)水平,而是芯片的驗證。驗證貫穿芯片設(shè)計的整個流程,占據(jù)了絕大多數(shù)時間。對于企業(yè)而言,科學(xué)而高效的驗證可以保證設(shè)計的正確性,從而提高產(chǎn)品的良品率,避免因設(shè)計缺陷帶來的損失,為芯片最終成為商品帶來經(jīng)濟效益提供了強力的保證。對于用戶而言,驗證提高了產(chǎn)品的可靠性,可以大大改善使用體驗。總而言之,驗證技術(shù)的提高對于當(dāng)前發(fā)展程度的芯片領(lǐng)域來說,占據(jù)了越來越重要的地位。本文主要是對藍(lán)牙邏輯鏈路層內(nèi)存控制器模塊(Bt_mem_ctrl)進(jìn)行研究,并進(jìn)行數(shù)字功能驗證。首先通過資料了解驗證的意義和重要性,對國內(nèi)外的SOC研究現(xiàn)狀進(jìn)行了解。研究驗證的歷史發(fā)展,總結(jié)驗證方法和每種方法的適用和特點,接著分析目前驗證遇到的挑戰(zhàn),從而確定本文以功能驗證為核心的中心思想。System Verilog驗證語言和UVM方法學(xué)是數(shù)字驗證必不可少的知識儲備和工具。SV集成了面向?qū)ο缶幊痰募夹g(shù)特點,UVM則是以SV為基礎(chǔ)建立的一個庫,它提供了創(chuàng)建驗證平臺的所需要的一系列接口和規(guī)則,幫助我們建立邏輯性強,可重用性高且易讀的驗證平臺。該內(nèi)存控制器應(yīng)用于藍(lán)牙下層協(xié)議的鏈路控制器中,主要是對HCI層的數(shù)據(jù)收發(fā)進(jìn)行控制。主機控制接口(HCI)主要負(fù)責(zé)主機和控制層之間數(shù)據(jù)傳輸,是連接藍(lán)牙上層協(xié)議(主機)和下層協(xié)議(控制器)的關(guān)鍵通道。數(shù)據(jù)的運輸通常由軟件控制,而該內(nèi)存控制器是對原本由軟件控制的數(shù)據(jù)運輸進(jìn)行優(yōu)化,可以起到替代CPU完成數(shù)據(jù)搬運的作用。它對固件里面的內(nèi)存管理模塊進(jìn)行硬化,將由軟件處理的任務(wù)交給硬件管理,以達(dá)到節(jié)省時間的目的,從而減輕CPU的負(fù)擔(dān),降低功耗。本文的重點是對內(nèi)存控制器模塊建立以UVM為基礎(chǔ)的驗證平臺并進(jìn)行功能驗證。先研究了藍(lán)牙技術(shù)的協(xié)議,著重了解藍(lán)牙下層控制器協(xié)議。再分析內(nèi)存控制器的設(shè)計規(guī)范,深入理解它的原理和內(nèi)部設(shè)計構(gòu)造,以及RX和TX兩種工作模式,總結(jié)它的功能,列出驗證計劃。通過對協(xié)議的研究與內(nèi)存控制模塊設(shè)計的深入理解,規(guī)劃驗證平臺的主要架構(gòu),結(jié)合SV驗證語言和UVM方法學(xué)建立驗證平臺,采用虛擬激勵完成對多種激勵的調(diào)度,然后針對功能點創(chuàng)建測試用例,除了正常激勵,還要注入非正常激勵,實現(xiàn)驗證的完備性,然后進(jìn)行仿真,仿真過程中,不斷進(jìn)行debug來找出DUT和驗證平臺的錯誤,加以維護(hù)。仿真全部通過后,最后進(jìn)行覆蓋率的測量,主要測量代碼覆蓋率和功能覆蓋率,通過不斷完善測試用例與激勵產(chǎn)生方式,代碼綜合覆蓋率達(dá)到了90%以上,功能覆蓋率達(dá)到100%,可以認(rèn)為完成了對內(nèi)存控制器模塊的驗證。
【圖文】：

加上近年來驗證在芯片設(shè)計領(lǐng)域的重要性日益可見，越來越多的驗證發(fā)出來，他們各有特點，相輔相成，為達(dá)到一個趨近完美的設(shè)計保駕目前主要的驗證方法可分為動態(tài)仿真和靜態(tài)檢查兩大類[8]：2.4.1 動態(tài)仿真態(tài)仿真是最常見的驗證方式。它的主旨是通過給待測設(shè)計添加激勵信號和波形，判斷結(jié)果是否符合預(yù)期，動態(tài)仿真還可分為定向測試（d，隨機測試(random test)，和斷言檢查(assertion check)四種。（1）定向測試向測試一般用于早期的模塊驗證或系統(tǒng)級芯片驗證，測試流程如圖它的激勵內(nèi)容是在仿真之前就決定好，通常用 C/C++語言編譯，并轉(zhuǎn)換讀的文件，待測設(shè)計和參考模型分別讀取可讀文件，再進(jìn)行一致性檢是無法產(chǎn)生新的測試激勵，難以提高覆蓋率，因此多用于驗證前期，檢基本功能。

測試定向測試相對，它產(chǎn)生的序列在每次提供激勵時，產(chǎn)生隨機序列的方法通常用 system verilog 語言激勵進(jìn)行約束，以滿足硬件協(xié)議的要求，隨機激反饋約束兩種，靜態(tài)約束即進(jìn)行隨機約束后不產(chǎn)則可以根據(jù)前一個激勵的結(jié)果來決定下一個激勵應(yīng)境中配置的不同參數(shù)，組件之間的通訊，是否要。中最常用的兩種類型分別是基于覆蓋率驅(qū)動的隨證。覆蓋率和 TLM 的概念在后面將要介紹。它們的因素分別是覆蓋率和 TLM。覆蓋率隨機驗證覆蓋率并進(jìn)行分析，反饋給下一次隨機約束，產(chǎn)覆蓋的功能點。TLM 的隨機驗證是在更抽象級，它針對的并非是某一功能點，而是宏觀層面上
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN925;TN409

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本文編號：2611247