基于UVM的SPI接口IP核的验证平台设计-电路与系统专业论文.docx
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Abstract
interface IP core,data integrity,register access.And it completes the statistics of the functional coverage and code coverage.It has the characteristics of hierarchy and reusability,and greatly improves the efficiency of verification. Keywords:UVM;Testbench;SPI;coverage;
Ⅲ
万方数据
一. 基于UVM的SPI接口IP核的验证平台设计
目录
摘要 .I
Abstract .II
第一章绪论 一l
1.1课题的研究背景 ..1
1.2国内外研究现状 ..2
1.3课题的研究内容及意义 一4
1.4主要内容及章节安排 ..5
第二章UVM验证方法学 6
2.1 SystemVerilog语言的简述 .6
2.2 UVM验证方法学 7
2.2.1 UVM的发展史 .7
2.2.2验证平台的组成 ..7
2.2.3 UVM的树形结构 .8
2.2.4 uvm_component与uvm_object 9
2.2.5 UVM中的TLM .1 0
2.2.6 UVM中的phase机制 ..1 3
2.2.7 UVM中的objection机制 ..1 5
2.2.8 UVM中的sequence机制 ..1 6
2.2.9 UVM中的寄存器模型 19
2.3本章小结 20
第三章SPI接口简介与验证方案设计 .2l
3.1 SPI接口简介 .21
3.2 SPI接口基本协议及工作原理 .21
3.3 SPI协议时序与举例 .24
3.4 SPI验证方案设计 .28
3.4.1 SPI接口模块简介 。28
3.4.2 SPI寄存器阵列 ..28
3.4.3 SPI接口工作时序 ..30
3.4.4 SPI接口功能验证点提取 一3 1
3.5本章小结 3 1
IV
万方数据
目录
第四章验证平台的设计与实现 32
4.1验证平台的整体框架设计 32
4.2验证平台各功能部件具体实现 38
4.2.1建立UVM树 .38
4.2.2建立寄存器模型 38
4.2.3各个模块之间的通信 39
4.3覆盖率与断言的检查 42
4.4验证平台的工作流程 44
4.5本章小结 45
第五章测试用例与报告 46
5.1测试用例 46
5.2 Makefile脚本编写 46
5.3报告与分析 47
5.4本章小结 51
第六章总结与展望 52
6.1工作总结 52
6.2未来展望 52
参考文献 ..54
致谢 一57
V
万方数据
第一章绪论
第一章绪论
作为半导体业界的中坚力量和重要核心部分,以及信息化国家重要产业之一, 集成电路不仅能够体现出一个国家的综合国力,并且对社会的发展产生巨大的推 动作用。半导体制造工艺从过去的180纳米,发展到现在的14纳米,不仅是一 个量变的过程,更是一个跨越性的质变过程。现在的芯片足以集成高达几百万甚 至上千万的门电路,这也给集成电路的验证界带来不小的挑战。
1.1课题的研究背景
随着当今深亚微米半导体工艺的迅速发展,芯片设计规模的日益剧增,SOC 设计的复杂度也随之增加,其开发给人们带来巨大的挑战。SOC的顶层验证可 能会牵涉到P核心的整合,所以尽管口已经被验证,但是依旧需要大量的直接 测试用例。对于类似总线类型的模块,在进行预层验证的时候必须要进行反复改 动,所以需要采用更高级别、更优秀、更先进的验证方法学与技术【1-3】。
随着设计抽象层次的逐步提高,验证的挑战性也会逐渐增大。传统的验证方 法已然满足不了如今芯片验证业内的需求【41。面临的主要问题有:
(1)抽象层次低; (2)通用性差,难以扩展、重用与维护: (3)测试不全面的某些特殊功能点容易被忽视; (4)直接测试用例难以全面覆盖测试功能点: (5)问题定位慢,难以快速定位漏洞; (6)编码时间长,仿真速度慢,从而验证周期长:
(7)难以胜任一些模块级、系统级和规模很大的芯片的验证工作等。 为了保证芯片的功能验证工作得以顺利地完成,采用全新的验证方法并且以
科学的验证理论作为基础是非常重要的。当设计中存在预期的漏洞时,我们可以 通过定向测试来寻找;但是,有些难以预料的漏洞,即使通过定向测试也无法检 测,这时随机测试的优势就显现出来。因为可能需要很长的准备时间才能够进行 第一次可运行的测试,所以在首个随机测试运行之前,会有一个相对较长的起始 延迟。受约束的随机测试与定向测试随时间进度的比较如下图1.1所示【5羽。
万方数据
基于UVM的SPI接
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