【摘要】：隨著SoC的設(shè)計復(fù)雜程度不斷增加,芯片從設(shè)計到投入市場需要的時間越來越長,而市場則需要芯片盡快的投入市場,二者之間的矛盾日益加劇,在如今,芯片的功能驗證已經(jīng)成為集成電路設(shè)計面臨的嚴峻挑戰(zhàn),使用傳統(tǒng)的驗證方法,由于無法遍歷到所有可能性情況,會存在一些無法預(yù)知的漏洞。針對此問題,以SystemVerilog為基礎(chǔ)的UVM驗證平臺作為一種新興的驗證方案,具有能夠產(chǎn)生隨機受約束的激勵、自動收集覆蓋率、分析驗證結(jié)果和可重用性強等功能,相比傳統(tǒng)的驗證方案,有著明顯的隨機性驗證和效率的提升,能夠有效的查找設(shè)計問題,縮短芯片生產(chǎn)周期。本文以CAN總線控制器驗證為研究背景,基于UVM驗證方法學(xué),采用SystemVerilog語言完成了研究對象的驗證工作。本文具體研究成果如下:完成了CAN總線控制器待測電路的驗證點的分解,待測電路包含標準模式和擴展模式兩個工作狀態(tài),基于直接驗證思維,根據(jù)其總線架構(gòu)、寄存器參數(shù)配置、工作原理和報文傳輸?shù)牧鞒?在基于CAN2.0協(xié)議的基礎(chǔ)之上完成驗證點的分解。本文依據(jù)兩種不同的模式情況,將驗證點主要分解為發(fā)送接收狀態(tài)、發(fā)送接收中斷、數(shù)據(jù)溢出、仲裁捕獲、錯誤檢測、寄存器復(fù)位值及讀寫驗證、采樣多次以及狀態(tài)驗證等功能。完成待測電路的UVM驗證平臺開發(fā),基于驗證點的分解,首先對UVM驗證平臺進行了架構(gòu)設(shè)計,主要包括監(jiān)控器monitor、驅(qū)動driver、計分板scoreboard、參考模型referencemodel等組件的設(shè)計與具體實現(xiàn)方案,同時應(yīng)用了sequence機制、phases機制、factory機制諸多關(guān)鍵機制,確保UVM驗證平臺的可重用性,最后據(jù)此搭建了具有隨機約束激勵和功能覆蓋率收集的UVM驗證平臺,基于已分解而成的驗證功能點編寫測試用例,通過測試用例啟動平臺進行仿真,完成CAN總線控制器的模塊級驗證,使得待驗證的設(shè)計功能運行正常并且符合設(shè)計規(guī)范。對驗證過程進行了驗證完備性的分析,其中包括功能覆蓋率的收集和代碼覆蓋率的收集以及缺陷率的追蹤。本文通過覆蓋組(covergroup)的設(shè)計進行功能覆蓋率的信息收集工作,通過仿真軟件實現(xiàn)代碼覆蓋率的收集工作。其中,功能覆蓋率達到100%,總體代碼覆蓋率達到95.41%(塊覆蓋率94.38%,表達式覆蓋率94.54%,狀態(tài)機覆蓋率98.24%),兩個覆蓋率均達到規(guī)定的驗證指標要求,達到了驗證的目的和價值。本文缺陷率的追蹤主要通過統(tǒng)計工具完成了缺陷率曲線的分析工作以及缺陷種類的分析工作。分析結(jié)果顯示,本項目缺陷率曲線呈下降的收斂狀態(tài),所發(fā)現(xiàn)的缺陷種類呈基本缺陷到高級缺陷的轉(zhuǎn)化趨勢,達到了驗證的質(zhì)量要求。本文根據(jù)UVM驗證方法學(xué)的結(jié)構(gòu)和特性完成了CAN總線控制器驗證平臺的搭建,同時使用定向測試和隨機測試對模塊進行驗證,通過NCSim等軟件仿真并分析log文件及電路仿真波形圖,高效率的完成了DUT電路的驗證,總體上使得芯片的驗證效率更高,整體縮短的芯片開發(fā)周期。
【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】：2018
【分類號】：TP332.3;TN402
【圖文】：

以便全面了解用戶。就像使用 OVM 一樣，一個以度量為導(dǎo)向的驗證流程中實現(xiàn)的，該流程利試的功能和自動化來確保生產(chǎn)力。 驗證平臺組件結(jié)構(gòu)當中，所有驗證組件都是從這些基類派生的較、復(fù)制、打印和報告功能，這是 UVM 的核心功只有兩個主要分支。一個是定義驗證組件，如驅(qū)動驗證組件消耗和操作的數(shù)據(jù)對象。所有測試平臺派生，所有數(shù)據(jù)對象都應(yīng)該從 uvm_sequence_item了序列的概念，這個概念是設(shè)計的實際激勵的容中，它將增強重復(fù)使用的能力，并以隨機順序驅(qū)動證結(jié)果。UVM 驗證平臺結(jié)構(gòu)圖 2.5 所示：

圖 4.4 interface 部分代碼圖接口中先后定義時鐘 CLK 信號，復(fù)位 RST 信號，數(shù)據(jù)地址復(fù)用 AD 信號，片（低有效，讀使能），RD（寫使能，低有效），WR 地址鎖定（下降沿有效），模擇（MODE，1=intel 模式，0=motorala 模式）數(shù)據(jù)發(fā)送端口：TX0，TX1。數(shù)據(jù)端口：RX0，RX1。4.2.2 事務(wù)基類 transaction事務(wù)基類 transaction 的 CAN 總線驗證平臺當中傳遞數(shù)據(jù)的一部分，是一個抽概念，一般的數(shù)據(jù)交換是通過定義幀或者包為單位的，一個 transaction 就是一個于 CAN 總線控制器邏輯電路進行通信的時候，數(shù)據(jù)以信號的形式打入 CAN_D中。transaction 部分設(shè)計代碼如下，其中 frame_format 是幀的格式（標準模式或展模式），frame_type 是幀的類型（數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀），ID 是 29 位的標，data 表示 8 位數(shù)據(jù)，而 data_size 表示數(shù)據(jù)大小，crc 校驗碼為 15 位。

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本文編號：2726181