【摘 要】
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随着汽车信息化和智能化水平的提升,传统车载总线CAN（Controller Area Network）协议有效信息载荷小、信息传输速率低和信道容量不足的问题逐渐暴露,因此对CAN FD（Controller Area Network with Flexible Data rate）协议进行研究有重要的工程意义。UVM（Universal Verification Methodology）验证方法学
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随着汽车信息化和智能化水平的提升,传统车载总线CAN（Controller Area Network）协议有效信息载荷小、信息传输速率低和信道容量不足的问题逐渐暴露,因此对CAN FD（Controller Area Network with Flexible Data rate）协议进行研究有重要的工程意义。UVM（Universal Verification Methodology）验证方法学是目前使用最广泛的验证方式,然而传统UVM验证平台搭建时间长、自动化程度低、验证完备性不高,严重影响了验证工作的开展。本文针对传统验证方法学的缺点,面向车载通信网络的应用场景,设计了CAN FD总线控制器,并搭建了一种集成VIP（Verification Intellectual Property）组件的UVM验证平台。本文在充分理解CAN FD协议的基础上,完成了CAN FD总线控制器的设计与实现,该总线控制器由核心控制模块、传输模块和寄存器模块等组成,核心控制模块中协议状态机通过对CAN FD帧的拆解分为不同状态,利用状态机跳转实现了CAN FD总线控制器设计要求。随后深入分析总线控制器地址和配置方式,成功提取功能验证点清单并完成验证计划。基于UVM验证方法学类的思想,搭建了集成VIP组件的UVM验证平台。该验证平台由测试代理、覆盖率收集代理、内存总线代理等模块构成,可以产生激励、创建响应并报告验证结果。根据验证功能点,编写测试用例,配合仿真波形数据分析验证结果。结合收集的代码覆盖率和功能覆盖率结果,分析验证是否完备。在验证完成的基础上,搭建了用于验证CAN FD总线控制器实际工作能力的FPGA验证系统。该系统由片上So C、AXI互联总线、APB桥和CAN FD总线控制器构成。本文使用集成VIP组件的UVM验证平台对CAN FD总线控制器进行验证。在验证过程中编写了66个测试用例对24个功能验证点进行功能验证,验证结果证明CAN FD总线控制器满足设计要求。本次验证的代码覆盖率达99.49%,功能覆盖率达100%,覆盖率满足要求,可证明本验证平台的验证是完备的。在FPGA原型验证中,CAN FD总线控制器接收和发送功能都能正常使用,整体工作运行情况良好。
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