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随着SoC设计规模和复杂性的不断增加,总线结构和互联已成为SoC设计的核心.SoC总线系统连接各个IP形成SoC的结构框架,是SoC能否正常、高效工作的关键因素之一.在众多总线结构中,ARM公司提出的.AMBA总线由于它的高性能及ARM处理器的广泛应用,已经成为SoC设计中使用相当广泛的总线标准.AXI总线是AMBA系列中面向高带宽、高性能的版本.它克服了AMBA AHB和ASB总线的缺点,满足了超高性能和复杂的系统集成芯片SoC设计的需求,已经被广泛的应用在高性能SoC系统的设计中.我们正在研发的64位高性能"龙芯SoC"就采用了AMBA.AXI总线结构.
总线结构的重要性使得基于总线的验证成为SoC功能验证的重点.而AMBA.AXI总线应用的广泛性和良好的应用前景使得面向AMBA.AXI总线的验证成为SoC总线验证的重要组成部分.根据AMBA AXI总线的特点和验证平台可重用性的要求,针对"龙芯SoC"AMBA AXI总线验证的需求,本文提出了一种基于IP可重用的、层次化的AMBA AXI总线验证架构.以下是本文的主要工作和创新点:1. 针对AMBA AXI总线的特点和验证平台可重用性的要求,结合"龙芯SoC',自身AMBA.AXI总线验证的需求,本文提出了一种基于IP可重用的、层次化的AMBAAXI总线验证架构.通过对验证平台主要功能的分析,抽象出主设备IP、从设备IP、自检测IP和覆盖率IP四个独立、可重用IP.2. 结合了记分板技术和基于SVA断言方法的结果自检测机制.基于断言的方法考虑的主要是信号的时序信息,特别适合描述时序特性和因果特性,因而比较适合总线协议的检测.但是,断言并没有提供对数据内容进行检查的解决办法,因而不适合进行数据的自检测.而记分板技术则可以利用各种数据结构方便灵活的完成数据内容的自检测,这恰好弥补了断言方法在数据检测方面存在的问题.记分板技术和基于SVA断言的方法相互补充配合,发挥各自的优势,高效地完成了验证过程中数据和协议的自检测.3. 验证平台已经被成功的应用在"龙芯SoC"系统.AMBA AXI总线验证中,完成了"龙芯SoC"北桥模块、.DDR模块和AXI开关模块的验证.应用结果表明,验证平台具有良好的可重用性和收敛性,能达到期望的代码和功能覆盖率.该验证平台经过少量或者不需要修改就可以在基于标准的AMBA AXI接口规范的不同IP和SoC验证平台之间重用,完成主、从设备和待测设计的验证.