基于VMM验证方法学的NAND Flash控制器的验证

发布时间：2017-08-04 14:12

  本文关键词：基于VMM验证方法学的NAND Flash控制器的验证

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【摘要】：随着半导体工艺的发展,集成电路设计规模不断增大,芯片设计复杂度日益增加,芯片验证工作也越来越困难。验证是集成电路设计中必不可缺的一部分,它保障了芯片设计的功能满足规范的定义和要求,减少由于功能缺陷导致的投片次数,缩短产品上市时间,但设计的飞速发展与验证方法的发展之间鸿沟仍然巨大。最近的统计数据表明,对一个复杂逻辑芯片而言,整个产品周期中60~70%的时间都用于验证工作[1]。然而,传统的验证方法很难满足现在复杂的芯片验证,研究高效的、自动化的、可复用的验证方法将是验证工程师们重点关注的方向。本文的主要内容是基于VMM验证方法学搭建一个适用于异步、ONFI、Toggle三种接口标准的NAND Flash控制器的验证环境。VMM是基于SystemVerilog搭建的一种层次化的验证平台,该平台支持受约束的随机激励、覆盖率驱动和自动化对比等功能。本文在详细分析了异步、ONFI、Toggle三种类型的NAND Flash的工作协议后,结合NAND Flash控制器的架构和功能特点,提取出主要的功能验证点。基于这些待测功能点,本文提出了一种可复用的验证平台结构,并对验证平台内的组件的功能和实现方式等进行了详细的分析论述。本文通过创建受约束的随机测试用例实现对待测功能点的验证,并建立与功能验证对应的功能覆盖率组,在验证过程中以功能覆盖率作为导向来判断验证工作的完成度,结合覆盖率的统计结果对未被覆盖的功能点添加定向测试用例,并且采用将参考模型和待测设计的输出结果进行自动化对比的方法来提高验证效率。验证过程采用直接测试与随机测试相结合的方法,使待测设计能够在遍历更多的情景,确保验证工作的完备性。使用受约束的随机方法提高了验证平台的自动化程度,增加了对边界情况的测试。本文使用VCS工具完成仿真工作,并利用DVE软件来查看波形文件完成代码调试,通过对仿真过程中生成的文件和波形对仿真结果进行分析。本文最后通过分析功能仿真结果和覆盖率报告,将仿真过程中出现的功能缺陷和设计人员沟通并及时修改,保证NAND Flash控制器满足设计规范。覆盖率也能达到目标要求,其中功能覆盖率达到100%,代码覆盖率达到99.15%。本文搭建的验证平台有很强的复用性,易移植到其它NAND Flash控制器项目中,大大的提高了验证效率,缩短了研发周期,充分体现了VMM验证方法学的特点。
【关键词】：VMM验证 SystemVerilog NAND Flash控制器 SoC
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN407
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 课题的研究背景与意义14-15
• 1.2 芯片验证的发展史及现状15-16
• 1.3 课题研究的主要内容和章节安排16-18
• 第二章 VMM验证方法学18-24
• 2.1 SystemVerilog语言简介18-19
• 2.2 VMM验证方法学19-21
• 2.3 VMM标准库介绍21-23
• 2.4 本章小节23-24
• 第三章 NAND Flash控制器模块分析24-34
• 3.1 NAND Flash简介24-29
• 3.1.1 NAND Flash结构特点24-25
• 3.1.2 NAND Flash引脚信号25-26
• 3.1.3 NAND Flash基本操作26-27
• 3.1.4 NAND Flash接口时序分析27-29
• 3.2 NAND Flash控制器模块29-32
• 3.2.1 NAND Flash控制器结构29-31
• 3.2.2 NAND Flash控制器接口信号31-32
• 3.3 本章小节32-34
• 第四章 NAND Flash控制器验证环境34-58
• 4.1 验证功能点的提取34-39
• 4.2 NAND Flash控制器验证环境39-40
• 4.3 环境中验证组件的设计40-56
• 4.3.1 测试用例Testcase40-42
• 4.3.2 事务发生器42-44
• 4.3.3 总线驱动模型44-45
• 4.3.4 接口45-46
• 4.3.5 参考模型46-50
• 4.3.6 错误注入模型50-52
• 4.3.7 记分板52-53
• 4.3.8 监视器53-54
• 4.3.9 顶层Env环境54-56
• 4.4 本章小节56-58
• 第五章 NAND Flash控制器验证结果分析58-72
• 5.1 仿真工具介绍58
• 5.2 验证环境的文件结构58-60
• 5.3 验证环境的调试60-61
• 5.3.1 验证环境单独调试60
• 5.3.2 验证环境与设计代码联调60-61
• 5.4 仿真结果61-68
• 5.5 覆盖率结果68-71
• 5.6 本章小结71-72
• 第六章 总结和展望72-74
• 参考文献74-76
• 致谢76-78
• 作者简介78-79

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