IEEE1394总线事务层的设计与验证

发布时间：2017-10-03 04:35

  本文关键词：IEEE1394总线事务层的设计与验证

  更多相关文章： 事务层IP核 RTL UVM

【摘要】：IEEE1394是一种高速串行总线标准,支持等时传输和异步传输两种通信方式。作为公认的高性能总线技术,IEEE1394具有高速传输、传输实时、互联灵活和可扩展性的特点,其最初被广泛应用于音频和视频领域。目前,许多电子产品如数码摄像机和高速外接硬盘,以及PC都采用了IEEE1394总线接口。国外在很久前就实现了IEEE1394的应用,如提出此标准的苹果公司,除此之外索尼和德州仪器等公司在很早前也都实现了这种总线技术,并分别对其进行了命名。到现在为止,IEEE1394的应用不仅局限于民用的电子产品,美国已经将这种总线应用于战斗机等军事产品。基于对IEEE1394总线标准的深入研究和理解,在不与IEEE1394总线标准冲突的前提下,本文对IEEE1394事务层IP核进行了系统设计。本文的事务层IP核结合工程实际需要,对协议中关于事务层的服务进行简化,目的在于能够和现有的链路层IP核之间进行高效便捷的数据传输,并且避免复杂服务容易出现的异常情况。本文的事务层IP核设计支持等时传输,等时通道独立实现,避免与异步通道相互间的干扰。等时通道拥有独立的缓冲区用于数据包的准备或者接收,拥有独立的发送和接收FIFO用于和链路层之间的数据传输。本文以事务层数据的发送和接收通道为核心,实现了IEEE1394事务层IP核相关模块的RTL设计,主要包括寄存器控制模块、发送通道模块和接收通道模块。根据IEEE1394支持的通信方式,在事务层IP核设计中将发送通道分为异步和等时发送通道,将接收通道分为异步和等时接收通道。本文划分了各通道的子模块,定义了各子模块的功能,描述了数据的发送流程和接收流程,设计了发送和接收通道中的数据传输状态。本文划分存器控制模块为三类,其中一类用于通道管理,其余两类对应通道的控制。在综合考虑事务层IP核功能的复杂性和验证工作的必要性后,本文提出了对事务层进行两级验证的验证策略。模块级验证基于传统验证方法,在对各种验证方法学进行不断探索的基础之上,提出了模块级验证中使用verilog可以构建类似于UVM的验证组件,从而实现更加自动化的验证平台,缩短了验证周期。在模块级验证中进行了代码覆盖率的统计和分析,对没有验证的功能点补充测试激励,对无法验证的功能点在系统级验证中完成。考虑到事务层的有些功能点与其他协议层相关,因此对整个SoC进行系统级验证,对事务层IP核与PLB总线以及与链路层核之间的数据通信进行测试。验证环境的外围模型包括外部存储器模型,IEEE1394物理层模型,数据比较模型,事务层通用验证组件和链路层通用验证组件。对设计进行系统级验证所采用的方法是虚拟原型验证,并且基于UVM构建功能模型。验证结果表明所设计的事务层IP核达到了功能的要求,可以与满足IEEE1394规定的其他层共同构成功能健全的SoC。
【关键词】：事务层IP核 RTL UVM
【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】：TP336
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 技术背景14-15
• 1.2 技术优势15-16
• 1.2.1 IEEE1394的优势15-16
• 1.2.2 UVM的优势16
• 1.3 主要工作及内容安排16-18
• 第二章 概述18-24
• 2.1 IEEE1394概述18-21
• 2.1.1 仲裁18-19
• 2.1.2 传输类型19-20
• 2.1.3 IEEE1394架构20-21
• 2.2 验证方法概述21-24
• 2.2.1 虚拟原型验证21-22
• 2.2.2 UVM22-24
• 第三章 事务层IP核设计原理24-30
• 3.1 主要应用24-25
• 3.2 性能特点25
• 3.3 功能框图25-27
• 3.4 工作流程27-28
• 3.4.1 发送通道27
• 3.4.2 接收通道27-28
• 3.5 本章小结28-30
• 第四章 事务层IP核详细设计30-56
• 4.1 寄存器控制模块30-36
• 4.1.1 功能介绍30
• 4.1.2 通道管理寄存器30-32
• 4.1.3 发送通道寄存器32-34
• 4.1.4 接收通道寄存器34-36
• 4.2 发送通道模块36-45
• 4.2.1 功能介绍36
• 4.2.2 发送缓冲区36-40
• 4.2.3 发送控制40-43
• 4.2.4 发送FIFO控制43-45
• 4.3 接收通道模块45-54
• 4.3.1 功能介绍45
• 4.3.2 接收缓冲区45-47
• 4.3.3 缓冲区管理47-49
• 4.3.4 接收控制49-52
• 4.3.5 接收FIFO控制52-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 事务层IP核验证56-68
• 5.1 模块级验证56-63
• 5.1.1 验证计划56-57
• 5.1.2 验证环境57-58
• 5.1.3 验证过程58-62
• 5.1.4 覆盖率分析62-63
• 5.2 系统级验证63-67
• 5.2.1 验证环境63-64
• 5.2.2 验证组件64
• 5.2.3 软硬件交互64-66
• 5.2.4 验证过程66-67
• 5.3 验证结果67-68
• 第六章 结论和展望68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-74
• 作者简介74-75

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 徐松良;IEEE 1394物理层IP核的设计[D];天津大学;2007年

，

本文编号：963230