基于UVM的SPI接口IP核的验证平台设计

发布时间：2017-09-03 12:08

  本文关键词：基于UVM的SPI接口IP核的验证平台设计

  更多相关文章： 通用验证方法学 验证平台 串行外设接口 覆盖率

【摘要】：随着集成电路规模和复杂度的急剧提高,验证的难度与工作量也随之增加。一般情况下,系统级芯片(SoC, System on Chip)的验证环节所花费的时间是整个芯片研发周期的70%以上。采用传统的集成电路验证技术来搭建验证平台不仅需要花费大量的工作时间,而且这些传统的验证方法已经不能够满足现代集成电路的验证要求。因此,提高验证效率和验证质量己然成为集成电路(IC,Integrated Circuit)验证领域的重大课题。本文采用了通用验证方法学(UVM, Universal Verification Methodology)来提高验证工作的速度与效率。主要介绍了验证技术的基本理论和UVM验证方法学,对UVM验证平台的架构和主要基本组件的结构与功能也做了深入的研究,并且详细剖析了验证平台中一些重要的机制。System Verilog语言最突出的优点在于能够提高验证平台的抽象层次和可重用性,满足验证对于语言功能的要求。基于System Verilog语言的封装、继承、多态、约束和功能覆盖率等特性,UVM方法学充分发挥了验证语言的优点。串行外设接口(SPI,Serial Peripheral Interface)技术是一种同步全双工高速通信总线,因其简单易用且节省PCB空间等特性被广泛集成于越来越多的芯片中。本文在深入分析SPI接口IP核工作原理的基础上,提取出一些功能验证点。在Synopsys公司的VCS软件环境下,采用UVM方法学和SystemVerilog语言,设计了一个可用于SPI接口IPP核验证的结构化平台。它实现了对SPI接口IP核的工作时序、数据传输完整性、寄存器访问等功能的验证,完成了功能覆盖率和代码覆盖率的统计,具有层次化和可重用性等特点,从而使得验证效率得到了极大地提高。
【关键词】：通用验证方法学 验证平台 串行外设接口 覆盖率
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN407
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 课题的研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 课题的研究内容及意义11-12
• 1.4 主要内容及章节安排12-13
• 第二章 UVM验证方法学13-28
• 2.1 SystemVerilog语言的简述13-14
• 2.2 UVM验证方法学14-27
• 2.2.1 UVM的发展史14
• 2.2.2 验证平台的组成14-15
• 2.2.3 UVM的树形结构15-16
• 2.2.4 uvm_component与uvm_object16-17
• 2.2.5 UVM中的TLM17-20
• 2.2.6 UVM中的phase机制20-22
• 2.2.7 UVM中的objection机制22-23
• 2.2.8 UVM中的sequence机制23-26
• 2.2.9 UVM中的寄存器模型26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 SPI接口简介与验证方案设计28-39
• 3.1 SPI接口简介28
• 3.2 SPI接口基本协议及工作原理28-31
• 3.3 SPI协议时序与举例31-35
• 3.4 SPI验证方案设计35-38
• 3.4.1 SPI接口模块简介35
• 3.4.2 SPI寄存器阵列35-37
• 3.4.3 SPI接口工作时序37-38
• 3.4.4 SPI接口功能验证点提取38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 验证平台的设计与实现39-53
• 4.1 验证平台的整体框架设计39-45
• 4.2 验证平台各功能部件具体实现45-49
• 4.2.1 建立UVM树45
• 4.2.2 建立寄存器模型45-46
• 4.2.3 各个模块之间的通信46-49
• 4.3 覆盖率与断言的检查49-51
• 4.4 验证平台的工作流程51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 测试用例与报告53-59
• 5.1 测试用例53
• 5.2 Makefile脚本编写53-54
• 5.3 报告与分析54-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 工作总结59
• 6.2 未来展望59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64

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