随着集成电路制造工艺的快速发展,片上系统级芯片(SoC)的电路规模越来越大,随之而来的是集成和调试的难度的增长。因此,在SoC设计开发之初,设计工程师便会在每个模块的输出端口上提供一些表征模块内部特性的“关键信号”以备调试之用。又由于SoC管脚资源有限,根据时分复用的原理,每次只能输出数量有限的调试信号。SoC片上信号监控模块实现的功能便是根据调试人员的对寄存器的配置,将芯片内某个指定模块内的指定的关键信号路由到芯片管脚上输出。调试人员再通过外接显示设备(如逻辑分析仪等)就可以实现对这些底层信号的观测和分析。其电路的基本结构就是多级数据选择器(MUX)级联。以往根据项目的不同,用手工的方式对监控模块进行设计,集成,验证,之后利用EDA工具(Verdi或者VCS)收集监控信号的层次路径,以及信号名称制成表格,再由各输出调试信号模块的设计工程师进行校验并提供信号功能说明,最终交付给Post-Silicon验证团队。这个工作流程中有大量重复性劳动可以利用编程语言编写脚本来取代。为了优化以上工作流程,本文基于EDA和软件工程的方法,立足于实习公司的基带SoC研发项目,对实现基带SoC芯片片上信号监控模块的设计和验证的自动化流程进行了研究。在充分分析了该模块设计与验证特点的基础上,运用编程语言(Python、TCL/Tk等)编写自动化脚本,通过与EDA工具的交互,实现了一种较以往更为简洁,高效,可靠且复用性强的设计和验证方法和工作流程。采用本文开发的自动化方法,仅需一条命令就可完成参数化生成设计和验证文件、自动执行仿真验证和分析日志等任务;通过可视化的窗口操作快速方便地生成监控信号表格。实践证明,本文开发的自动化方法能够显著地提高设计和验证人员的工作效率,节省人力和时间成本。