核电数字化保护系统二进制信号调理卡的测试与验证

论文摘要

核电作为一种新兴的能源工业,对保证国家能源安全具有非常重要的意义,核电行业已经进入快速发展、规模发展、多元发展的新阶段。核电数字化保护系统是电站安全、可靠、经济运行的关键装备,对我国核电事业的发展具有重要的意义。核电数字化保护系统工程样机是一个多处理器系统,基于软件的反应堆保护系统具有设计简单、容易实现复杂的保护算法、应用灵活等特点,但同时也带来了系统安全性的问题。核电数字化保护系统的测试与验证是决定系统安全性的重中之重。本论文针对核电数字化保护系统的重要功能卡件——SBC二进制信号调理卡,研究SBC卡的测试与验证技术,主要做了以下工作:1.进行了核电数字化保护系统的系统芯片和软件测试与验证的研究,并在遵循核级硬件、软件测试流程的基础上,提出了关于核电数字化保护系统的SBC卡的详细测试与验证方案。2.介绍了系统芯片和软件测试与验证系统的设计方法,分析了核电数字化保护系统的结构,研究了基于系统芯片的硬件验证、软件验证以及软件/硬件协同验证的系统测试平台以及层次化测试平台的搭建,创建了核电数字化保护系统的SBC卡的测试与验证的结构及其流程。3.详细介绍了SBC卡的系统测试设计方案,阐明了SBC卡的功能及其逻辑结构,并在此基础上,建立起了SBC卡的系统测试平台。4.主要介绍I2C控制器的集成测试的设计方案,介绍了I2C总线的协议模型、报文结构和通信原理以及异步FIFO模块的存储机制,搭建了I2C控制器的测试平台;5.针对SBC卡的软件测试与验证的分层结构,提出了SBC卡的测试与验证的详细方案,并具体展开阐述了系统芯片功能块级硬件验证、网表验证、I2C控制器的集成测试、SBC卡的系统测试以及SBC卡的性能测试,并相应的给出了测试程序、仿真结果以及测试报告。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 测试与验证技术的重要意义
• 1.3 测试与验证的流程
• 1.3.1 系统级验证
• 1.3.2 系统芯片硬件测试与验证
• 1.3.3 网表验证
• 1.3.4 系统软件测试与验证
• 1.4 本论文的主要内容
• 第二章 系统测试与验证的设计方法
• 2.1 核电站数字化保护系统结构
• 2.2 系统测试与验证架构
• 2.2.1 测试平台的组成
• 2.2.2 层次化的测试平台
• 2.3 本章小结
• 第三章 SBC 系统测试的设计
• 3.1 SBC 二进制信号调理卡
• 3.1.1 SBC 卡的功能
• 3.1.2 SBC 卡的逻辑
• 3.1.3 SBC 卡的信号
• 3.2 SBC 的系统测试方案
• 3.2.1 系统测试平台的搭建
• 3.2.2 系统测试平台的设计规范
• 3.3 本章小结
• 第四章 I2C 控制器集成测试的设计
• 4.1 I2C 总线结构
• 4.1.1 位传输
• 4.1.2 传输数据
• 4.1.3 仲裁和时钟发生
• 4.1.4 七位地址格式
• 4.2 异步FIFO 模块
• 4.3 I2C 控制器的测试平台
• 4.3.1 测试平台的结构
• 4.3.2 测试平台的设计规范
• 4.4 本章小结
• 第五章 SBC 卡的测试与验证
• 5.1 系统芯片功能块级硬件验证
• 5.2 网表验证
• 5.2.1 等价性检查
• 5.2.2 时序静态验证
• 5.3 I2C 控制器的集成测试
• 5.4 SBC 系统测试阶段
• 5.5 SBC 性能测试阶段
• 5.6 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文