本申请公开了一种采用流水线模型对集成电路流水线设计进行验证的方法。其首先对流水线模型的完备性和正确性进行验证，流水线模型验证通过后，可来验证集成电路流水线设计。而在该流水线模型的验证中，通过预先设计各级流水状态断言，其次实时检测各级流水输出的状态值，进而判断是否出现违反断言来验证。一旦流水线模型的设计出错则会出现违反断言的情况，如此则可直接验证与违反断言的流水中模型单元相关的各级流水及模型单元，即直接将出错的地方定位到具体的某级或某些级流水的模型单元中，不需要验证所有的流水线模型中的全部单元，提高了纠错效率。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路设计和验证领域，具体涉及。
技术介绍
集成电路设计的规模和复杂度在逐渐提升，尽早发现设计中存在的问题可以有效的降低设计成本，因此在集成电路设计的前端设计中对硬件设计进行功能和性能的建模设计，以预先调整好设计架构，通过验证建模设计思路及目标功能理解的正确性来验证集成电路设计的正确性，已经成为了大型集成电路设计环节中不 可缺少的一步。集成电路流水线设计主要包括流水线RTL (寄存器传输级)设计，在复杂的流水线RTL设计中通常还会设计流水线控制单元来管理各级流水。流水线控制单元主要负责多周期指令、写读冲突指令、中断和异常等多种情况的流水线管理，对流水线上各级流水单元的寄存器进行冻结和刷新。因此，对集成电路流水线设计的RTL设计采用建模方式进行的验证包括建立与流水线RTL设计对应的流水线模型,流水线模型由流水单元组成，当存在流水线控制单元的RTL设计时，该流水线模型还相应包括流水线控制单元的模型。其验证方式是在保证流水线模型正确的前提下，同时对流水线的RTL设计和流水线模型输入同一激励，比对两者各级单元的输出是否一致，若不一致则说明流水线的RTL设计出错。由上述可知，在利用流水线模型验证集成电路流水线设计的RTL设计之前需对流水线模型的正确性和完备性进行验证。但现有技术中须同时验证流水线模型中的全部单元以确定出错之处并进行纠错，因此纠错效率较低。
技术实现思路
本申请提供一种采用流水线模型对集成电路流水线设计进行验证的方法，所述流水线模型包括根据集成电路流水线设计确定的至少二级流水单元，每级流水单元中至少包括一个模型单元，每个模型单元包括后端接口，用于接收前一级流水单元输出的状态值和逻辑值；前端接口，用于将该模型单元的状态值和逻辑值输出到下一级模型单元；功能单元，用于对后端接口发来的逻辑值进行功能函数运算并输出逻辑值；内部控制单元，包括控制器和状态处理单元，所述控制器根据后端接口发来的数据和本身的控制逻辑输出选择信号，所述状态处理单元根据后端接口发来的数据和本身的状态处理逻辑输出状态值至前端接口； 选择单元，根据控制器输出的选择信号，在功能单元输出的逻辑值、该模型单元的复位值、置位值和上一状态的逻辑值中进行择一输出至前端接口；上述方法包括验证流水线模型的完备性和正确性；流水线模型验证通过后，利用该流水线模型验证流水线设计的正确性；所述验证流水线模型的完备性和正确性包括以下步骤对流水线模型中各个模型单元的状态及其之间的关系进行声明，并预先设计各级流水状态断言；测例产生器产生验证激励，并按照时间顺序将验证激励发送到流水线模型，所述验证激励包括逻辑值和状态值；流水线模型的第一级流水接收测例产生器产生的 验证激励，根据验证激励进行运算，输出本级的逻辑值和状态值到第二级流水；第二级流水根据上一级流水输出的逻辑值和状态值进行运算，输出本级逻辑值和状态值到下一级流水；依此类推；实时检测各级流水输出的状态值，根据预先设计的流水状态断言对流水线模型进行状态断言判断，判断是否出现违反断言的现象，若是则发出报告，认为流水线模型没有通过验证。进一步，将实时检测的各级流水输出的状态值进行缓存，根据预先设计的流水状态断言对流水线模型进行状态断言判断步骤包括从预先设计的流水状态断言群中按照顺序读取流水状态断言；从缓存的各级流水输出的状态值中读取当前流水状态断言中涉及到的某级或某些级流水的状态值进行判断；当判断出现违反断言的现象时则发出报告，否则继续读取下一条流水状态断言进行判断，直到流水状态断言群中流水状态断言读取完毕。进一步，当出现违反断言的现象时，则执行以下步骤分别对产生当前流水状态的模型单元控制逻辑和上一级输出单元进行验证。此外，本申请还提供了一种集成电路流水线模型的实现方法，其包括模拟硬件运行方式，以寄存器为界划分模型单元；将当前寄存器和其前面一级或多级的寄存器之间的逻辑划分为一个模型单元，其中，组合逻辑中的功能函数运算划入模型单元的功能单元中，组合逻辑中的选择和控制逻辑划入模型单元的选择单元和控制器中，时序逻辑中的处理周期划入内部驱动单元；根据集成电路流水线级数设计将流水单元连接成至少二级流水，构成集成电路流水线模型。进一步，上述实现方法还包括采用外部驱动单元作为流水线模型各流水单元的驱动时钟；在每个流水单元内部设置内部驱动单元，所述内部驱动单元根据本流水单元接收和发送数据的时钟周期，将外部驱动单元输出的驱动时钟信号处理成本流水单元需要的时钟信号。同时，本申请还提供了一种集成电路流水线设计验证系统，其包括根据集成电路流水线设计确定的至少二级流水单元，每级流水单元中至少包括一个模型单元，每个模型单元包括后端接口，用于接收前一级流水单元输出的状态值和逻辑值；前端接口，用于将该模型单元的状态值和逻辑值输出到下一级模型单元；功能单元，用于对后端接口发来的逻辑值进行多种功能函数运算并输出多个逻辑值；内部控制单元，包括控制器和状态处理单元，所述控制器根据后端接口发来的数据和本身的控制逻辑输出选择信号，所述状态处理单元根据后端接口发来的数据和本身的状态处理逻辑输出状态值至前端接口 ；和选择单元，根据控制器输出的选择信号，在功能单元输出的多个逻辑值、该模型单元的复位值、置位值和上一状态的逻辑值中进行择一输出至前端接口 ；测例产生器，用于产生验证激励，并按照时间 顺序将验证激励发送到流水线模型，所述验证激励包括逻辑值和状态值；状态断言单元，用于对流水线模型中各个模型单元的状态及其之间的关系进行声明，并设计各级流水状态断言；状态判断单元，用于实时检测各级流水输出的状态值，根据状态断言单元的状态断言对流水线模型进行状态断言判断，若出现违反断言的现象则发出报告，认为流水线模型没有通过验证。进一步,上述系统还包括状态存储单元，用于缓存各级流水输出的状态值；所述状态判断单元包括状态读取子单元，用于读取状态断言单元中预先设计的各级流水的状态断言，还用于从状态存储单元中读取当前流水的状态断言中涉及到的某级或某些级流水的状态值；状态判断子单元，用于根据状态读取子单元读取的各级流水的断言状态、当前流水的状态断言中涉及到的某级或某些级流水的状态值，进行断言判断；状态报告子单元用于当状态判断子单元判断出现违反断言的现象时则发出报生口 o进一步，所述流水线模型还包括流水线控制单元，用于全局控制流水线模型上各模型单元逻辑值和状态值的选择输出。进一步，所述模型单元还包括缓存单元，用于在所述功能单元运算过程中提供存储空间；包括缓存运算过程的中间值，或者按照模型单元的处理周期，存储中间周期的运算结果。进一步，所述流水线模型还包括外部驱动单元，作为流水线模型各流水单元的驱动时钟；所述模型单元还包括内部驱动单元，根据外部驱动单元的驱动信号，计算本模型单元中前端接口和后端接口发送和接收数据的时间，驱动所述前端接口和后端接口完成发送和接收任务。本申请的有益效果是本申请验证集成电路流水线设计中首先对流水线模型的完备性和正确性来进行验证，流水线模型验证通过后，可来验证集成电路流水线设计。而在该流水线模型的验证中，通过预先设计各级流水状态断言，其次实时检测各级流水输出的状态值，进而判断是否出现违反断言来验证。一旦流水线模型的设计出错则会出现违反断言的情况，如此则本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用流水线模型对集成电路流水线设计进行验证的方法，所述流水线模型包括根据集成电路流水线设计确定的至少二级流水单元，每级流水单元中至少包括一个模型单元，每个模型单元包括：后端接口，用于接收前一级流水单元输出的状态值和逻辑值；前端接口，用于将该模型单元的状态值和逻辑值输出到下一级模型单元；功能单元，用于对后端接口发来的逻辑值进行功能函数运算并输出逻辑值；内部控制单元，包括控制器和状态处理单元，所述控制器根据后端接口发来的数据和本身的控制逻辑输出选择信号，所述状态处理单元根据后端接口发来的数据和本身的状态处理逻辑输出状态值至前端接口；选择单元，根据控制器输出的选择信号，在功能单元输出的逻辑值、该模型单元的复位值、置位值和上一状态的逻辑值中进行择一输出至前端接口；其特征在于，所述方法包括：验证流水线模型的完备性和正确性；流水线模型验证通过后，利用该流水线模型验证流水线设计的正确性；所述验证流水线模型的完备性和正确性包括以下步骤：对流水线模型中各个模型单元的状态及其之间的关系进行声明，并预先设计各级流水状态断言；测例产生器产生验证激励，并按照时间顺序将验证激励发送到流水线模型，所述验证激励包括逻辑值和状态值；流水线模型的第一级流水接收测例产生器产生的验证激励，根据验证激励进行运算，输出本级的逻辑值和状态值到第二级流水；第二级流水根据上一级流水输出的逻辑值和状态值进行运算，输出本级逻辑值和状态值到下一级流水；依此类推；实时检测各级流水输出的状态值，根据预先设计的流水状态断言对流水线模型进行状态断言判断，判断是否出现违反断言的现象，若是则发出报告，认为流水线模型没有通过验证。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢峥，周芝丽，王新安，李世军，苏吉婷，陈旭，赵蕾，张兴，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：
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