基于UVM的CAN总线控制器的验证平台设计
发布时间：2021-08-25 04:23
集成电路技术的高速发展使得芯片规模及复杂度与日俱增,芯片验证的工作量随之迅速增长,传统的验证方法难以满足当下的需求。早期验证工作的复杂度较低,采用直接测试激励的方式能够很好的满足验证工作的需求,故当时的验证语言主要采用的是Verilog,验证平台的搭建方案也依赖Verilog中提供的initial、task、function等语句。随着时代的发展,开发更高抽象层次的验证语言已成为大势所趋,SystemVerilog语言应运而生。为了进一步缩短芯片的研发周期,各大EDA厂商联合推出一种高效的验证方案——UVM验证方法学。UVM验证方法学以SystemVerilog语言为基础建立起庞大的类库,在提高验证的抽象性的同时极大的简化了验证工作,提高了验证的效率。基于此,UVM验证方法学已逐步成为验证业的主流方法学。本论文对实习单位科研项目中的CAN总线控制器模块进行分析,搭建了与之相匹配的UVM验证平台。在搭建平台的过程中,充分应用了UVM内部集成的factory、sequence、phase、configdb等优秀机制,加入大量随机化组件,使验证环境更接近真实的工作情况。...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
验证方法学发展历程图
责产生特定激励并同时施加到被测设计与参考模型上，最终对比两者结果是否一致，验证过程中不关心被测设计的内部结构，提高了验证的效率。图2.1 黑盒验证黑盒验证存在多种问题：首先黑盒验证只关注接口部分逻辑的正确性，然而待测设计内部的细节无法得到验证，对于相同功能但性能不同的待测设计而言，黑盒验证无法进行更为深入的验证。其次当黑盒验证检验出问题后，由于无法检验内部结构，故无法追踪错误产生的根源，难以调试。最后，黑盒验证十分依赖参考模型，一个精确的参考模型是黑盒验证的关键，然而功能完全一致且精确的参考模型的设计过程较为复杂，不利于验证工作的开展。2.3.2 白盒验证白盒验证是黑盒验证的对立面，白盒验证可以直接对待测设计内部结构进行检测
7端口加入监控器或者断言来完成设计的验证工作，具体结构如图 2.2 所示：图2.2 白盒验证2.3.3 灰盒验证灰盒验证结合了黑盒验证与白盒验证的特点，在加入监控和断言的同时减少了参考模型的精度要求，有效的解决了黑盒验证存在的缺陷。灰盒验证的结构如图 2.3 所示：图2.3 灰盒验证2.4 验证方法学总体而言，验证工作是为了在尽可能短的时间内对待测设计进行尽可能多的测试，从而发现设计中可能存在的缺陷。因此，需要采用某种方法学作为依据来指导验证工作。一个验证项目的耗时是由验证工程师所投入的人工来计算的，验证代码性能上的挑战是指如何最大化验证平台的运转效率。因此，验证工程师对专业工具的掌握和验证语言的使用成为提高平台运行性能的关键。随着验证技术的逐渐完善，基于断言验证、覆盖率驱动验证等技术的方法学可以有效应对上述挑战
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于UVM的CAN模块自验证方法[J]. 熊涛,蒋见花. 微电子学与计算机. 2016(09)
[2]车载CAN总线网络安全问题及异常检测方法[J]. 于赫,秦贵和,孙铭会,闫鑫,王璇喆. 吉林大学学报(工学版). 2016(04)
[3]基于Perl的测试数据分析自动化工具设计与实现[J]. 高建新,鲁小妹,邹明洪. 中国集成电路. 2015(03)
[4]基于UVM的可重用SoC功能验证环境[J]. 吕毓达,谢雪松,张小玲. 半导体技术. 2015(03)
[5]采用UVM方法学实现验证的可重用与自动化[J]. 徐金甫,李森森. 微电子学与计算机. 2014(11)
[6]基于UVM的高效验证平台设计及运用[J]. 黄欣. 电子技术与软件工程. 2014(04)
[7]基于Perl脚本的自动化测试系统的设计与实现[J]. 易争鸣,陈西伟. 电子制作. 2013(19)
[8]一种基于UVM面向RISCCPU的可重用功能验证平台[J]. 谢峥,王腾,雍珊珊,陈旭,苏吉婷,王新安. 北京大学学报(自然科学版). 2014(02)
[9]基于UML类图和顺序图的C++代码自动生成方法的研究[J]. 王晓宇,钱红兵. 计算机应用与软件. 2013(01)
[10]基于冗余CAN总线的实时通信系统设计[J]. 苏虎平,沈三民,刘文怡,叶勇. 自动化与仪表. 2013(01)
博士论文
[1]CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究[D]. 陈曦.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于UVM验证方法学的图像缩放模块的验证[D]. 安慧中.中国海洋大学 2014
[2]基于FPGA的车载CAN总线控制器设计及实现[D]. 马建云.西安电子科技大学 2014
[3]基于VMM验证方法的研究[D]. 李炎琨.西安电子科技大学 2010
[4]汽车网络研究及CAN总线网络拓扑的优化[D]. 曲凤丽.浙江大学 2008
本文编号：3361388
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
验证方法学发展历程图
责产生特定激励并同时施加到被测设计与参考模型上，最终对比两者结果是否一致，验证过程中不关心被测设计的内部结构，提高了验证的效率。图2.1 黑盒验证黑盒验证存在多种问题：首先黑盒验证只关注接口部分逻辑的正确性，然而待测设计内部的细节无法得到验证，对于相同功能但性能不同的待测设计而言，黑盒验证无法进行更为深入的验证。其次当黑盒验证检验出问题后，由于无法检验内部结构，故无法追踪错误产生的根源，难以调试。最后，黑盒验证十分依赖参考模型，一个精确的参考模型是黑盒验证的关键，然而功能完全一致且精确的参考模型的设计过程较为复杂，不利于验证工作的开展。2.3.2 白盒验证白盒验证是黑盒验证的对立面，白盒验证可以直接对待测设计内部结构进行检测
7端口加入监控器或者断言来完成设计的验证工作，具体结构如图 2.2 所示：图2.2 白盒验证2.3.3 灰盒验证灰盒验证结合了黑盒验证与白盒验证的特点，在加入监控和断言的同时减少了参考模型的精度要求，有效的解决了黑盒验证存在的缺陷。灰盒验证的结构如图 2.3 所示：图2.3 灰盒验证2.4 验证方法学总体而言，验证工作是为了在尽可能短的时间内对待测设计进行尽可能多的测试，从而发现设计中可能存在的缺陷。因此，需要采用某种方法学作为依据来指导验证工作。一个验证项目的耗时是由验证工程师所投入的人工来计算的，验证代码性能上的挑战是指如何最大化验证平台的运转效率。因此，验证工程师对专业工具的掌握和验证语言的使用成为提高平台运行性能的关键。随着验证技术的逐渐完善，基于断言验证、覆盖率驱动验证等技术的方法学可以有效应对上述挑战
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于UVM的CAN模块自验证方法[J]. 熊涛,蒋见花. 微电子学与计算机. 2016(09)
[2]车载CAN总线网络安全问题及异常检测方法[J]. 于赫,秦贵和,孙铭会,闫鑫,王璇喆. 吉林大学学报(工学版). 2016(04)
[3]基于Perl的测试数据分析自动化工具设计与实现[J]. 高建新,鲁小妹,邹明洪. 中国集成电路. 2015(03)
[4]基于UVM的可重用SoC功能验证环境[J]. 吕毓达,谢雪松,张小玲. 半导体技术. 2015(03)
[5]采用UVM方法学实现验证的可重用与自动化[J]. 徐金甫,李森森. 微电子学与计算机. 2014(11)
[6]基于UVM的高效验证平台设计及运用[J]. 黄欣. 电子技术与软件工程. 2014(04)
[7]基于Perl脚本的自动化测试系统的设计与实现[J]. 易争鸣,陈西伟. 电子制作. 2013(19)
[8]一种基于UVM面向RISCCPU的可重用功能验证平台[J]. 谢峥,王腾,雍珊珊,陈旭,苏吉婷,王新安. 北京大学学报(自然科学版). 2014(02)
[9]基于UML类图和顺序图的C++代码自动生成方法的研究[J]. 王晓宇,钱红兵. 计算机应用与软件. 2013(01)
[10]基于冗余CAN总线的实时通信系统设计[J]. 苏虎平,沈三民,刘文怡,叶勇. 自动化与仪表. 2013(01)
博士论文
[1]CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究[D]. 陈曦.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于UVM验证方法学的图像缩放模块的验证[D]. 安慧中.中国海洋大学 2014
[2]基于FPGA的车载CAN总线控制器设计及实现[D]. 马建云.西安电子科技大学 2014
[3]基于VMM验证方法的研究[D]. 李炎琨.西安电子科技大学 2010
[4]汽车网络研究及CAN总线网络拓扑的优化[D]. 曲凤丽.浙江大学 2008
本文编号：3361388
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