论文部分内容阅读
随着集成电路规模以及功能复杂度的快速发展,人们越来越关注集成电路功能验证的效率和可靠性。本文设计完成了FT-X DSP芯片中的GMAC桥部件,并对其功能进行了充分验证。针对总线接口类电路,提出了一种功能规范建模方法,形成了功能规范描述语言。基于所构建功能规范模型,提出了测试激励自动生成算法,并使用基于System Verilog的UVM验证方法学进行了设计实现。为所设计的GMAC桥部件搭建验证平台,并为其功能规范建模,从而自动生成测试激励,实验结果证明这种方法可以有效地提高功能验证的时间效率和功能覆盖率。本文的主要工作包括有以下五点内容:1)完成FT-X DSP芯片内部互连结构中GMAC桥的设计实现工作,对其设计方法进行总结。通过电路设计有限自动机,分析GMAC桥电路数据传输过程的控制开销,并对GMAC桥电路的数据传输效率进行了系统级环境下的实验验证,证明可以高效完成协议转换及数据传输;2)针对总线接口类电路的功能特点,对其功能规范的特点和组成成分进行研究。在此基础上,对总线接口类电路的功能属性进行分类,并对其功能特性进行抽象整合,进而建立基于功能规范的总线接口类电路功能验证方法;3)使用高阶逻辑设计功能规范描述语言,设计信号时序关系的逻辑化表达方式,并通过BNF范式建立描述语言语法规则,建立总线接口类电路功能规范点的形式化描述。基于形式化表达的集成电路功能规范点,建立功能规范模型;4)以功能规范模型为基础,设计有效测试向量的生成方法,实现总线接口类电路测试向量的生成。采用功能覆盖率驱动的方法,结合模拟退火算法思想,自动判断是否采纳测试向量为激励,产生高效的测试激励并保证验证过程的完备性;实现多个电路功能点的并行交叉验证,缓解了对多个功能点进行验证时的组合爆炸问题;使用基于System Verilog的UVM验证方法学,设计验证组件,实现测试激励自动生成算法,完成基于功能规范模型的功能验证系统设计,并完成验证系统的测试、调试工作;5)对GMAC桥电路进行功能规范建模,并搭建验证平台,进行激励自动生成的模拟验证。实验结果显示,GMAC桥电路能够实现功能规范中描述的全部功能点。当功能覆盖率达到100%时,基于功能规范模型的测试激励生成方法比传统的人工激励编写方法产生激励数量平均减少21.15%,并且激励生成所需时间大幅缩减。实验结果证明基于功能规范模型的测试激励自动生成方法能够高效完成的总线接口类电路的功能验证。