微处理器功能验证自动化方法的研究和实现

发布时间：2022-08-08 15:17

　　随着IC技术的不断发展,设计的复杂度和集成度不断提高,验证工作所花费的时间和人力开销越来越大,而其中又以微处理器的验证为最复杂和最困难。近年来,学术领域和业界对验证特别是处理器的验证进行了大量的研究和尝试,对验证方法学不断改进完善,并开发出很多新的验证语言及验证工具,不过其中的核心问题就是如何在保证验证覆盖率的前提下提高验证自动化或者效率。T DSP为自主开发的一款低功耗16位定点DSP,超哈佛多总线结构,六级流水。本文研究和比较了多种常用的功能验证方法和相应的覆盖率的评估,并详细介绍了T DSP项目中自动化验证平台的实现和相应的伪随机测试指令生成器的实现机制,具有很高的自动化和可重用性。另外,在应用伪随机验证方法的前提下,针对大量冗余向量带来的额外时间和计算能力的开销,进行了部分改进,引入了人工神经网络来动态调整待测向量的优先级,有针对性的将优先级最高的向量输出进行验证,并给出了一种可以通用的优先级表示方法,可以独立于待验证微处理器架构和指令集。改进后的方法有效的提高了整个验证平台的自动化和可重用性。 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 集成电路发展现状和趋势
    1.2 微处理器发展简介
        1.2.1 RISC 处理器
        1.2.2 DSP 处理器
    1.3 功能验证的需求及其重要性
    1.4 本文主要研究工作和内容安排
2 功能验证理论及方法
    2.1 验证的概念和层次
    2.2 常用的验证方法
        2.2.1 基于仿真的验证技术
        2.2.2 软硬件协同验证
        2.2.3 静态验证方法
        2.2.4 形式化验证方法
        2.2.5 基于断言的验证
    2.3 验证结果及质量的衡量
        2.3.1 行覆盖率
        2.3.2 条件覆盖率
        2.3.3 翻转覆盖率
        2.3.4 有限状态机覆盖率
    2.4 比较和总结
3 T DSP 及其验证策略
    3.1 简介
    3.2 系统架构
    3.3 存储系统
    3.4 流水线
    3.5 验证策略
        3.5.1 总体验证策略
        3.5.2 激励生成策略
        3.5.3 结果检测策略
    3.6 本章小结
4 自动化验证平台的设计
    4.1 自动化验证平台
    4.2 伪随机测试程序生成器的研究和设计
        4.2.1 伪随机测试程序自动生成方法
        4.2.2 伪随机测试程序生成器的设计
    4.3 总线功能模型(BUS FUNCTION MODEL, BFM)的设计
    4.4 结果的抓取和自动比对
    4.5 验证平台的可重用性分析
    4.6 验证结果
    4.7 基于人工神经网络的改进
        4.7.1 向量优先级的定义
        4.7.2 向量优先级建模
        4.7.3 验证结果
    4.8 本章小结
5 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3671746