论文部分内容阅读
随着集成电路行业的不断发展,SoC设计也得到行业越来越多地重视。SoC将CPU、存储器、片上可编程逻辑等多种电路集合到一块芯片上,相比于ASIC和FPGA具有更低的设计成本和更高的可靠性。而SoC验证作为SoC设计中的一个重要部分,可以提早发现设计缺陷,提高设计的可靠性。通过设计一套可移植性强、通用性高的验证平台,使得验证工作能够快速地开展,提高验证效率,是切实保障SoC设计顺利完成的重要部分。论文在研究SoC平台设计与验证方法的基础上,基于Zynq设计了一套SoC验证平台。该验证平台通过在PS与PL之间建立数据传输通路与命令控制通路,能实现对硬件模块的验证工作。本文中硬件待测模块为无线电接收机中的数字信号处理模块。验证平台的验证组件采用模块化的方式构建,具有较高的可重用性。首先从验证平台整体结构框架入手,根据抽象层次的不同将验证平台分为了四层:测试层完成测试激励的读取输入和测试结果的保存;功能层完成DMA数据传输与Lite指令控制;指令层完成对待测模块的低层次事务级接口控制;信号层负责与待测模块的信号级连接。并且详细地介绍了每层的结构原理、工作过程以及接口等。接着以实际项目为背景,将软件无线电中的数字信号处理模块作为待测模块,简述其工作原理,分析其进行验证时所需要的测试激励特点,对其测试用例进行设计。测试用例的设计分为数据测试用例与命令测试用例,数据测试用例主要从频率、采样率与数据点数、功率、调制类型等几个特性来进行设计;命令测试用例根据每个待测模块的工作状态空间进行设计。接着依据系统功能将测试用例划分为四个测试集,其中频谱分辨率测试集包括3组测试用例,解调灵敏度测试集包括100组测试用例,AGC测试集包括164组测试用例,覆盖了动态范围和稳定时间两个方面,电平测量范围测试集包括584组测试用例。最后在zynq开发平台上设计并搭建了嵌入式Linux系统,对验证平台进行功能与性能上的测试,验证平台最大能支持的传输速度达到了54MB/s。在验证平台中接入待测模块,执行四个测试集的测试,得到测试报告和数据结果。结果表明本文设计的SoC验证平台能够支持待测模块的快速验证工作。