可扩展复用的物联网智能芯片验证平台的实现研究
发布时间：2021-08-07 21:27
人工智能技术与物联网技术的有机结合标志着一个新时代的来临。物联网智能芯片也因此成为未来芯片发展研究的重要方向。作为一个新的分支,物联网智能芯片的特殊结构对芯片验证工作提出了新的要求。如何搭建高效的,可扩展复用的物联网智能芯片验证平台至关重要。因此,本文研究设计了一套完整的物联网智能芯片的验证平台,该验证平台由3个子平台构成。主要工作如下:本文搭建了物联网智能芯片的仿真验证子平台。通过分析物联网智能芯片各模块的功能,对通用模块（包括WIFI,传感器,通信接口,存储器等）进行建模,确定了各模块通用验证组件的架构。设计编写了仿真验证子平台各组件的软件代码。从仿真波形、覆盖率和记分板对比结果3个方面运用所搭建的仿真验证子平台对物联网智能芯片的设计代码进行了模块级验证。本文搭建了基于FPGA的原型验证子平台。选取了合适的FPGA核心芯片用于下载物联网智能芯片设计原型。通过模块划分,自主设计电路,将物联网智能芯片设计原型的通用外设集成到该原型验证子平台上。利用该原型验证子平台对物联网智能芯片进行了原型系统级验证。本文搭建了基于芯片成片的板级验证子平台。在原型验证子平台的基础之上,将FPGA核心芯片...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物联网智能芯片架构图
接口独立于模块，通过使用接口，在进行验证平台的搭建时可以不需要先建立各个模块之间的互联。随着平台的逐步完整，接口内的信号也变得更加详细清晰[42。当接口信息发生变化时候，这种变化会在与接口相关的所有模块中体现。这样通过直接在接口模块中修改端口信息来提高效率，减小错误机率，提高扩展复用性。在做设计验证的过程中，还需要关注 System Verilog 里的覆盖率。覆盖率是衡量验证完成度的标准，一般可分为代码覆盖率，功能覆盖率和断言覆盖率。功能覆盖率和断言覆盖率的完成需要工程师确定功能点并编写相应的代码[43]。通过EDA 工具可以生成覆盖率的报表，根据覆盖率的数据调整相应的验证计划。除此之外，SystemVerilog 中还提供了 DPI 接口，用于 SystemVerilog 和 C，C++等语言的通讯。2.2.2 UVM 仿真验证平台组成完整的 UVM 仿真验证平台架构如图 2-2 所示。
图 3-1 搭建 UVM 仿真验证子平台流程图Fig 3-1 Flow chart of building a UVM simulation verification sub-platform在设计搭建 UVM 仿真验证子平台之前，需要仔细分析设计规格书。设计规格书中包含了待验证设计的架构，功能，端口，验证需求等信息。在分析了设计规格书中的验证需求等信息之后，验证人员需要根据验证需求制定验证计划。验证计划包括搭建的平台架构，需要验证的功能点，对应这些功能点所需要跑的测试用例，所需达到的代码覆盖率，功能覆盖率等等信息。在制定好验证计划之后需要验证人员根据验证计划的要求搭建验证平台，编写测试用例。然后，使用专业的 EDA 工具对验证平台进行行为级仿真，根据仿真的波形及打印的报表信息来判断仿真是否通过。若仿真未通过，则要返回验证平台，调试相应的验证代码，找出失败原因并修复错误。若仿真通过，则进行覆盖率统计。当覆盖率没有达到预期要求时，需要再次返回仿真验证平台。覆盖率一般分为代码覆盖率，功能覆盖率以及断言覆盖率。以功能覆盖率为例，当功能覆盖率不能达到预期标准时，验证人员需要对覆盖率报告进行分析，确定并且编写出所需增加的测试用例并在
【参考文献】：
期刊论文
[1]PCB Layout设计中采样电路走线不平衡对计量精度的影响[J]. 傅代军,王甲. 集成电路应用. 2019(03)
[2]基于NVIDIA Jetson TX2的道路场景分割[J]. 李诗菁,卿粼波,何小海,韩杰. 计算机系统应用. 2019(01)
[3]2018年中国物联网市场发展现状分析及未来五年发展趋势预测[J]. 于文平. 物联网技术. 2018(03)
[4]华为麒麟970处理器正式发布:全球首款AI芯片[J]. 电子世界. 2018(01)
[5]物联网的发展趋势及应用前景[J]. 姜艳. 企业改革与管理. 2017(22)
[6]华为艾伟:开放AI能力 麒麟970让智慧开启无限可能[J]. 黄海峰. 通信世界. 2017(27)
[7]基于物联网和人工智能的空气质量监测方案设计[J]. 丁皓宇. 环境与发展. 2017(07)
[8]产业升级加速物联网蓝海逐渐吸引更多资金和技术[J]. 方方. 中国战略新兴产业. 2017(35)
[9]中科院寒武纪NPU拟流片商用[J]. 今日电子. 2017(06)
[10]NVIDIA Jetson TX2平台:加速发展小型化人工智能终端[J]. 齐健. 智能制造. 2017(05)
硕士论文
[1]物联网环境下多移动机器人编队控制[D]. 张磊.南京航空航天大学 2017
[2]在轨光学遥感专用处理芯片中抗辐照电路验证方法的研究[D]. 马梦龙.北京理工大学 2016
[3]高抽象层次化的OVM验证平台设计[D]. 何萌.西安电子科技大学 2014
[4]基于UVM的高效验证平台设计及可重用性研究[D]. 黄欣.上海交通大学 2014
[5]基于OVM的SoC验证平台的设计与实现[D]. 李永红.西安电子科技大学 2013
[6]SoC验证方法研究及I2C通信模块验证的实现[D]. 赛斌.天津大学 2009
[7]基于FPGA的系统芯片（SoC）原型验证研究与实现[D]. 王立华.山东大学 2006
本文编号：3328574
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物联网智能芯片架构图
接口独立于模块，通过使用接口，在进行验证平台的搭建时可以不需要先建立各个模块之间的互联。随着平台的逐步完整，接口内的信号也变得更加详细清晰[42。当接口信息发生变化时候，这种变化会在与接口相关的所有模块中体现。这样通过直接在接口模块中修改端口信息来提高效率，减小错误机率，提高扩展复用性。在做设计验证的过程中，还需要关注 System Verilog 里的覆盖率。覆盖率是衡量验证完成度的标准，一般可分为代码覆盖率，功能覆盖率和断言覆盖率。功能覆盖率和断言覆盖率的完成需要工程师确定功能点并编写相应的代码[43]。通过EDA 工具可以生成覆盖率的报表，根据覆盖率的数据调整相应的验证计划。除此之外，SystemVerilog 中还提供了 DPI 接口，用于 SystemVerilog 和 C，C++等语言的通讯。2.2.2 UVM 仿真验证平台组成完整的 UVM 仿真验证平台架构如图 2-2 所示。
图 3-1 搭建 UVM 仿真验证子平台流程图Fig 3-1 Flow chart of building a UVM simulation verification sub-platform在设计搭建 UVM 仿真验证子平台之前，需要仔细分析设计规格书。设计规格书中包含了待验证设计的架构，功能，端口，验证需求等信息。在分析了设计规格书中的验证需求等信息之后，验证人员需要根据验证需求制定验证计划。验证计划包括搭建的平台架构，需要验证的功能点，对应这些功能点所需要跑的测试用例，所需达到的代码覆盖率，功能覆盖率等等信息。在制定好验证计划之后需要验证人员根据验证计划的要求搭建验证平台，编写测试用例。然后，使用专业的 EDA 工具对验证平台进行行为级仿真，根据仿真的波形及打印的报表信息来判断仿真是否通过。若仿真未通过，则要返回验证平台，调试相应的验证代码，找出失败原因并修复错误。若仿真通过，则进行覆盖率统计。当覆盖率没有达到预期要求时，需要再次返回仿真验证平台。覆盖率一般分为代码覆盖率，功能覆盖率以及断言覆盖率。以功能覆盖率为例，当功能覆盖率不能达到预期标准时，验证人员需要对覆盖率报告进行分析，确定并且编写出所需增加的测试用例并在
【参考文献】：
期刊论文
[1]PCB Layout设计中采样电路走线不平衡对计量精度的影响[J]. 傅代军,王甲. 集成电路应用. 2019(03)
[2]基于NVIDIA Jetson TX2的道路场景分割[J]. 李诗菁,卿粼波,何小海,韩杰. 计算机系统应用. 2019(01)
[3]2018年中国物联网市场发展现状分析及未来五年发展趋势预测[J]. 于文平. 物联网技术. 2018(03)
[4]华为麒麟970处理器正式发布:全球首款AI芯片[J]. 电子世界. 2018(01)
[5]物联网的发展趋势及应用前景[J]. 姜艳. 企业改革与管理. 2017(22)
[6]华为艾伟:开放AI能力 麒麟970让智慧开启无限可能[J]. 黄海峰. 通信世界. 2017(27)
[7]基于物联网和人工智能的空气质量监测方案设计[J]. 丁皓宇. 环境与发展. 2017(07)
[8]产业升级加速物联网蓝海逐渐吸引更多资金和技术[J]. 方方. 中国战略新兴产业. 2017(35)
[9]中科院寒武纪NPU拟流片商用[J]. 今日电子. 2017(06)
[10]NVIDIA Jetson TX2平台:加速发展小型化人工智能终端[J]. 齐健. 智能制造. 2017(05)
硕士论文
[1]物联网环境下多移动机器人编队控制[D]. 张磊.南京航空航天大学 2017
[2]在轨光学遥感专用处理芯片中抗辐照电路验证方法的研究[D]. 马梦龙.北京理工大学 2016
[3]高抽象层次化的OVM验证平台设计[D]. 何萌.西安电子科技大学 2014
[4]基于UVM的高效验证平台设计及可重用性研究[D]. 黄欣.上海交通大学 2014
[5]基于OVM的SoC验证平台的设计与实现[D]. 李永红.西安电子科技大学 2013
[6]SoC验证方法研究及I2C通信模块验证的实现[D]. 赛斌.天津大学 2009
[7]基于FPGA的系统芯片（SoC）原型验证研究与实现[D]. 王立华.山东大学 2006
本文编号：3328574
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