手机基带处理器系统控制单元的设计与验证

发布时间：2017-04-10 22:16

  本文关键词：手机基带处理器系统控制单元的设计与验证，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着SOC复杂度和集成度的不断增加,IP复用技术已经成为IC设计领域的主流。完善的复位管理机制是芯片正常工作的保证,而高效的复位机制由系统控制单元(System Control Unit,SCU)来保障,因此设计一个优质的SCU对芯片而言至关重要。目前SOC验证已经成为阻碍IC发展的主要因素,还没有一种单一的验证技术能对一个IC设计进行彻底的验证。为了保证验证质量,高效率地开展验证工作,通常采用多种验证方法相结合的手段来完成整个系统的验证工作,本文将采用动态仿真和基于断言的形式验证这两种方法对SCU进行RTL级功能验证。本文设计的SCU包括:复位模块、E-fuse模块、启动模块、看门狗模块和中断模块。复位模块管理180+个复位信号的产生逻辑;E-fuse模块为芯片定制永久参数;启动模块完成系统的初始化配置;看门狗模块监控SOC的运作,防止其因为错误的程序而跑飞;中断模块通过管理部分中断信号的检测和处理逻辑,协助CPU处理中断。通过各模块的协同作用,SCU实现了整个芯片的复位管理。完成SCU功能特性设计后,通过划分验证类型,制定验证规范对SCU各个模块进行了功能验证。在模块级验证中结合动态仿真和基于断言的形式验证这两种方法对各模块进行交叉验证。在动态仿真中,建立测试平台,分析测试平台的架构和工作机制,编写测试实例进行验证;利用形式验证不依赖测试平台、对组合逻辑验证效率高、穷举等优势对复位状态机(RST_FSM)、启动模块和看门狗计数器的读/写进行了完备的功能验证,其中通过108个断言即可将RST_FSM验证完整,还可以自动收集100%的功能覆盖率,利用Jasper工具批量处理的特点只需1分钟就可以保证RST_FSM的正确。RST_FSM功能特性的完备性高效地保障了整个系统运行环境的正确,有助于提高整个系统的验证效率、缩短验证时间。在系统级验证中,通过动态仿真技术对E-fuse模块和中断模块进行了充分的功能验证,保证其在整个芯片上的功能特性也可以正常实现。功能覆盖率分析结果(99.7%的语句覆盖率和99.6%的分支覆盖率)表明本文的SCU设计正确,验证完备。
【关键词】：SOC复位机制 系统控制单元 设计 功能验证
【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】：2015
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 缩略语对照表11-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 SOC的研究背景和意义15-19
• 1.1.1 SOC的复位管理机制16-18
• 1.1.2 SOC设计和验证的研究背景18-19
• 1.2 SOC功能验证的发展现状及前景19-20
• 1.2.1 功能验证的发展现状19-20
• 1.2.2 功能验证的发展前景20
• 1.3 章节介绍20-23
• 第二章 系统控制单元的设计23-39
• 2.1 系统控制单元的设计思想23-24
• 2.2 复位模块24-29
• 2.2.1 复位类型24-25
• 2.2.2 复位方式25-28
• 2.2.3 复位管理28-29
• 2.3 E-fuse模块29-32
• 2.3.1 E-fuse的工作原理29-31
• 2.3.2 E-fuse类型31-32
• 2.4 启动模块32-34
• 2.4.1 启动模块的工作原理32-33
• 2.4.2 启动类型33-34
• 2.5 看门狗模块34-35
• 2.5.1 看门狗的工作原理34
• 2.5.2 看门狗计数器34-35
• 2.6 中断模块35-37
• 2.6.1 中断的工作原理35-36
• 2.6.2 SCU的中断处理36-37
• 2.7 本章小结37-39
• 第三章 系统控制单元的验证39-63
• 3.1 功能验证的原理39-41
• 3.2 系统控制单元的验证类型41
• 3.2.1 模块级验证41
• 3.2.2 系统级验证41
• 3.3 系统控制单元的验证规范和目标41-42
• 3.3.1 系统控制单元的验证规范41-42
• 3.3.2 系统控制单元的验证目标42
• 3.4 基于动态仿真的功能验证42-47
• 3.4.1 仿真的验证策略43-44
• 3.4.2 测试平台的架构44-45
• 3.4.3 测试实例的工作机制45-47
• 3.5 基于断言的形式验证47-62
• 3.5.1 模块级验证的重要意义47-48
• 3.5.2 基于断言的形式验证的工作原理48-50
• 3.5.3 基于断言的形式验证的设计思想50-51
• 3.5.4 基于断言的形式验证的实现51-62
• 3.6 本章小结62-63
• 第四章 系统控制单元的验证结果63-77
• 4.1 复位模块的验证结果65-66
• 4.2 E-fuse模块的验证结果66-68
• 4.3 启动模块的验证结果68-69
• 4.4 看门狗模块的验证结果69-73
• 4.5 中断模块的验证结果73-74
• 4.6 覆盖率结果及分析74-75
• 4.7 本章小结75-77
• 第五章 总结与展望77-79
• 参考文献79-81
• 致谢81-83
• 作者简介83-84

【参考文献】

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1 罗浩;;SoC技术简述[J];湖北水利水电职业技术学院学报;2006年01期

  本文关键词：手机基带处理器系统控制单元的设计与验证，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：297647