SoC/IP验证平台的研究与实现

论文摘要

IP复用技术在加快SoC开发进程的同时,也给SoC/IP的功能验证提出了更大的挑战。针对SoC/IP验证的复杂性,如何提高验证质量和效率成为SoC/IP开发过程中需要解决的重要现实问题。本文以自主研发的某款SoC芯片的功能验证为背景,在对SoC/IP的验证特征和验证需求进行分析的基础上,结合动态仿真技术和验证平台设计技术,以快速搭建一种可以全面提高验证质量和效率的SoC/IP验证平台为目标,对SoC/IP验证平台结构和设计实现进行了重点研究。本文提出了一种面向验证过程的层次化验证方法,制定了相应的层次化验证方案,对验证平台结构和实现、验证激励生成、验证文件管理、验证步骤设计等五个验证环节进行优化和改进,并重点设计了一种基于总线的层次化SoC/IP验证平台结构,实现验证平台的横向和纵向模块化划分,进而完成了事务级测试场景和可重用验证组件等核心模块的设计。本文完成了NFC控制器的设计,实现片上处理器对NandFlash的灵活控制。根据功能特征和协议行为分析,分别利用覆盖组和SystemVerilog断言建立功能覆盖模型和断言设计,实现覆盖率驱动验证和断言验证方法在SoC/IP验证平台中的综合应用。最后,利用面向对象编程技术,基于SystemVerilog语言完成了SoC/IP验证平台的代码实现,建立了高效的仿真验证环境。通过验证文件的层次化管理和验证脚本的应用,实现了验证过程的自动化控制。基于该验证平台实施了SoC/IP的功能验证,并对验证结果进行了性能分析。实验证明,上述验证平台具有结构灵活、模块重用、功能完整、验证过程自动化等优点,能够灵活高效地完成SoC/IP的功能验证,具有较高的实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 验证平台的结构设计
• 1.2.2 验证平台的实现方式
• 1.3 课题研究内容、结构及创新点
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 论文结构
• 1.3.3 本文创新点
• 第二章 SoC/IP 验证需求分析与动态仿真技术研究
• 2.1 SoC/IP 验证需求分析
• 2.1.1 SoC 结构研究
• 2.1.2 功能验证特征
• 2.1.3 验证需求分析
• 2.2 动态仿真技术研究
• 2.2.1 动态仿真技术
• 2.2.2 验证方法
• 2.3 验证平台设计技术研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 SoC/IP 验证平台的设计实现
• 3.1 层次化验证方法研究
• 3.1.1 层次化验证方法
• 3.1.2 层次化验证方案设计
• 3.2 SoC/IP 验证平台设计
• 3.2.1 验证平台结构设计
• 3.2.2 工作机制设计
• 3.2.3 验证工作流程
• 3.3 核心模块的设计
• 3.3.1 测试场景设计
• 3.3.2 验证组件设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 面向NFC 的覆盖模型和断言设计
• 4.1 NFC 控制器设计
• 4.1.1 硬件架构模型
• 4.1.2 关键部件设计
• 4.2 覆盖模型的建立
• 4.2.1 覆盖模型设计
• 4.2.2 覆盖模型的连接与触发
• 4.3 断言的设计实现
• 4.3.1 断言简化技术
• 4.3.2 断言的设计
• 4.3.3 断言的实现与绑定
• 4.4 本章小结
• 第五章 验证环境构建与应用
• 5.1 验证环境构建
• 5.1.1 顶层架构
• 5.1.2 文件管理
• 5.1.3 脚本设计
• 5.2 验证实施
• 5.2.1 测试集设计
• 5.2.2 从验证模式
• 5.2.3 主验证模式
• 5.3 结果分析
• 5.3.1 验证结果
• 5.3.2 性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢