基于PCI总线的主设备功能仿真与验证

发布时间：2017-09-18 07:26

  本文关键词：基于PCI总线的主设备功能仿真与验证

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【摘要】：随着大规模集成电路技术的快速发展和广泛应用,集成电路对功能、时钟频率、功耗、稳定性等指标具有越来越高的要求。其中,电路功能的正确性是最基本也是最重要的要求,电路验证是确保其功能正确性的关键手段。本文在某款图形处理器项目基础上,对PCI主机接口的主设备功能进行了验证。PCI主机接口是图形处理器对外的通信接口,其内部集成了命令处理器和数据传输控制器两个主设备,它们通过发起PCI总线传输操作实现图形处理器与外部主机之间的数据传输和解析等功能。主设备在图形处理器中扮演着数据源入口关卡的重要角色,因此对主设备进行完整的功能验证具有十分重要的意义。本文首先对命令处理器和数据传输控制器的功能进行深入分析,提取出待测模块的基本功能点。其次结合待测模块已有的设计代码对每个功能点进行验证项的策划,包括划分具体的总线传输操作类型等。然后分析主设备验证环境的搭建需求,根据分析结果编写主设备在总线操作中所需要的图形绘制命令、图形像素数据以及用户染色程序三种不同类型的二进制源数据文件。此外,根据时序约束开发与主设备进行交互操作的存储管理单元和图像处理单元的基本功能模型。紧接着在Linux环境下搭建待测模块的验证平台,完成待测模块与模型间的互连和测试平台的调试、激励生成、仿真结果对比方法等,并编写自动化验证的运行脚本。之后,选取动态定向验证和随机验证相结合的验证方法,并根据验证策划表分别开发了50项命令处理器的验证用例和9项数据传输控制器的验证用例。最后通过仿真工具对命令处理和数据传输控制器分别进行功能仿真与验证,自动化监测必要的标志信号,并将仿真结果与参考文本源数据进行一致性对比,得出仿真结论。在仿真工作完成后,使用脚本分别统计两个主设备的功能覆盖率和代码覆盖率,并对覆盖率报告的结果进行分析和改进说明。在进行仿真验证时,通过对部分验证用例进行修改并多次回归验证使得待测模块的覆盖率逐步上升。最终验证结果显示,命令处理器和数据传输控制器的功能覆盖率均达到100%,命令处理器的语句覆盖率和分支覆盖率均达到96%以上,数据传输控制器的语句覆盖率和分支覆盖率均达到95%以上,满足待测模块的功能规格和验证要求。
【关键词】：PCI总线 图形处理器 命令处理器 数据传输控制器 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】：2016
【分类号】：TP336;TP332
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略语对照表10-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 研究背景与意义13-14
• 1.2 PCI局部总线的发展状况14
• 1.3 课题来源14-15
• 1.4 工作内容和结构安排15-17
• 第二章 PCI总线协议分析17-27
• 2.1 PCI总线的信号与命令定义17-20
• 2.1.1 总线信号定义17-19
• 2.1.2 总线命令定义19-20
• 2.2 PCI总线操作类型分析20-25
• 2.2.1 总线基本操作20-21
• 2.2.2 总线读操作21-23
• 2.2.3 总线写操作23-24
• 2.2.4 总线配置空间操作24-25
• 2.3 PCI总线特点25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 主设备验证环境需求27-39
• 3.1 主设备功能分析27-33
• 3.1.1 PCI总线转换逻辑功能分析27-29
• 3.1.2 命令处理器功能分析29-31
• 3.1.3 数据传输控制器功能分析31-33
• 3.2 主设备功能点划分33-35
• 3.2.1 命令处理器功能点划分33-34
• 3.2.2 数据传输控制器功能点划分34-35
• 3.3 主设备验证需求分析35-37
• 3.3.1 文本激励35-36
• 3.3.2 主设备交互模型36
• 3.3.3 运行脚本36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第四章 主设备的验证平台搭建39-57
• 4.1 主设备验证方法对比选取39-41
• 4.1.1 功能验证方法对比分析40-41
• 4.1.2 功能验证方法选取41
• 4.2 主设备交互模型的开发41-50
• 4.2.1 存储管理单元模型的开发41-46
• 4.2.2 图像处理单元模型的开发46-50
• 4.3 主设备验证平台的分析50-56
• 4.3.1 验证平台的功能50-51
• 4.3.2 主设备的验证工具及流程51-52
• 4.3.3 主设备验证平台搭建52-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 主设备功能仿真与验证57-73
• 5.1 主设备验证项策划57-60
• 5.1.1 命令处理器的验证项划分57-58
• 5.1.2 数据传输控制器的验证项划分58-60
• 5.2 主设备仿真验证与结果分析60-71
• 5.2.1 主设备验证步骤60
• 5.2.2 命令处理器仿真验证与结果分析60-67
• 5.2.3 数据传输控制器仿真验证与结果分析67-71
• 5.3 主设备覆盖率统计与分析71-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 总结73
• 6.2 展望73-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-79
• 作者简介79-80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：874184