基于混合建模的SoC軟硬件協(xié)同驗證平臺研究
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BFM的作用是完成TL和RTL之間的數(shù)據(jù)同步和交互。簡單的來說，BFM一方面完成了將RTL級的總線傳輸信號抽象為事務級的數(shù)據(jù)包的作用，封裝了總線傳輸中繁瑣的具體時序信息，只將其中的地址、數(shù)據(jù)等有用信息提取出來，形成TL信息，完成了抽象程度的提升；另一方面，BFM根據(jù)特定的接口標準，在TL數(shù)據(jù)的基礎上，補充其缺失的RTL時序、信號信息，還原為RTL數(shù)據(jù)，即完成抽象程度的下降。因此，BFM與模塊接口的標準是緊密結合的，一種BFM負責一種接口標準的TL和RTL數(shù)據(jù)的相互轉化。下面以我們驗證平臺中的BFM為例，說明TL數(shù)據(jù)訪問與RTL數(shù)據(jù)訪問之間的對應關系。驗證平臺中的BFM以AHB總線為接口。
3．2 BFM的具體實現(xiàn)
本文中的BFM可以分為兩個組成部分：與SCE-MI協(xié)議的接口和與AHB總線的接口。與SCE-MI協(xié)議的接口部分完成TL數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。與AHB總線的接口部分完成總線RTL信號的驅動，其實現(xiàn)的關鍵在于AHB總線協(xié)議的信號識別，這里采用有限狀態(tài)機來檢測、控制AHB總線RTL信號，下面給出狀態(tài)機中控制AHB單周期總線傳輸?shù)臓顟B(tài)機狀態(tài)轉移圖。如圖3所示，狀態(tài)HTRANS對應AHB時序圖中address phase周期；狀態(tài)WAIT對應Data Phase；狀態(tài)SUSPEND對應AHB時鐘停止，接收／發(fā)送TL數(shù)據(jù)的狀態(tài)；狀態(tài)ERROR對應總線傳輸出錯的情況。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/192012.htm
BFM是為了驗證的目的而引入的一個額外模塊。BFM本身的設計和驗證雖然會增加工作量，但是由于BFM作為一個VIP(Verification IP)，可以在不同的驗證流程中得到復用。例如，本驗證平臺中AHB總線接口的BFM，就可以在不同的使用AHB總線的SoC驗證中得到復用，相當于降低了BFM的開發(fā)復雜度。BFM遵守SCE-MI協(xié)議的規(guī)定也正是出于通用性的考慮。
4 實驗與結論
為了說明驗證平臺的可行性和驗證的高效性，以一個AC3音頻格式解碼系統(tǒng)為例，使用混合建模的方法構建其系統(tǒng)級模型并完成了驗證。AC3音頻解碼系統(tǒng)的硬件架構如圖4所示，系統(tǒng)采用ARM架構，主要由ARM處理器核、存儲器以及解碼硬件加速器IP、DAC(Digital to AnalogConverter，數(shù)模轉換器)構成。采用混合建模的方法，ARM處理器核以及存儲器部分在軟件方建模，解碼加速器IP、DAC則使用RTL模型，在硬件方建模。實驗證明，混合建模的驗證平臺是可行的，驗證速度也在可以接受的范圍內。
總的來說，本文介紹的基于混合建模的SoC軟硬件協(xié)同驗證的方法，針對SoC驗證挑戰(zhàn)中最突出的問題，提出在SoC的設計過程中以混合建模的方式完成SoC整個系統(tǒng)的建模并開始驗證，使系統(tǒng)各層次之間的驗證平滑過渡，縮短了設計周期；同時也減少了軟硬件之間不協(xié)調的可能性，避免了大跨度的設計流程的迭代，并且滿足了系統(tǒng)級仿真的速度要求，沒有影響驗證的效率。因此，這種方法對于SoC的驗證方法的不斷完善有著一定的積極意義。
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