本发明专利技术基于联合仿真模式提出了具有自主知识产权的SOC软硬件联合验证系统的解决方案，重点阐述了SOC软硬件联合验证的原理，系统硬件平台架构以及联合仿真系统硬件模块的设计，最后给出了基于PCI总线接口和FPGA实验平台下的系统验证结果。协同验证的原理主要有两大类：基于时序精确的仿真和基于指令的仿真。联合仿真系统设计是本项目的创新和项目的难点，并形成了具有自主知识产权的软硬件交互协议。
【技术实现步骤摘要】
基于联合仿真模式，提出具有自主知识产权的SOC软硬件联合验证系统的解决方案。
技术介绍
随着集成电路设计复杂度的大幅增加以及制造工艺水平的迅速提升，片上系统(SOC)及基于IP的设计已经成为了IC设计领域的主流。但是随之而来的系统验证复杂性的增加也已经成为了SOC设计的难点，同时软硬件联合验证也成为了SOC系统设计的迫切需求，本文正是基于这一需求提出了一套SOC软硬件联合验证系统的解决方案。在软硬件联合验证领域，国外一些大EDA公司，比如CADENCE和APTIX公司都有相对比较成熟的解决方案。在国内也有一些简化的验证架构模型，但是都没有达到实用产品级的程度，本文所介绍的验证系统在国家相关机构的资组下已经设计生产了样机。
技术实现思路
本专利技术基于联合仿真模式提出了具有自主知识产权的SOC软硬件联合验证系统的解决方案，重点阐述了SOC软硬件联合验证的原理，系统硬件平台架构以及联合仿真系统硬件模块的设计，最后给出了基于PCI总线接口和FPGA实验平台下的系统验证结果。协同验证的原理主要有两大类：基于时序精确的仿真和基于指令的仿真。联合仿真系统设计是本项目的创新和项目的难点，并形成了具有自主知识产权的软硬件交互协议。附图说明图1为本专利技术的软硬件协同验证原理图。图2为本专利技术的硬件平台架构图。图3为本专利技术的仿真系统硬件模块图。图4为本专利技术的仿真速度时间消耗图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细描述。图1所示为软硬件协同验证原理图。在这种模式下软件和硬件交互的是周期精确的信号。仿真器的仿真状态在每一个仿真周期由软件模型(SWmode)采样、格式化、打包，然后把这个数据包通过SCE-MI协议的抽象通道发送到硬件端，在硬件端这些数据包被解包，在时钟的控制下按照总线接口的模式被发送到DUT(DataUnderTest)。在这同时，DUT的响应又在时钟的控制下被采集、格式化、打包，逆向处理之后信息被发送到HDL仿真器，至此联合仿真模式验证进行了一个周期。其他两种模式在我们的软硬件协同验证平台上也已经成功实现了，对现在的IC设计者来说，软硬件联合仿真模式是比较普遍的。图2所示为硬件平台架构图。本协同验证系统为用户从一些流行的仿真器接口到可重构的硬件原型平台之间提供一个高速的链接。系统的硬件包括为位于软件运行平台一侧的PCI接口卡和与硬件接口的联合仿真子板(CSM)，其中CSM子板与主机系统的扩展组件槽相连，PCI卡插在工作站或PC的PCI插槽，采用LVDS排线与CSM子板相联。软件主要提供PCI接口驱动和常用仿真软件的接口C-API(与C系列的仿真器的接口库)、PLI(与verilog仿真器的接口)和FLI(与VHDL仿真器的接口)等的链接。硬件主要提供的功能是数据通道、通用控制、数据打包解包以及仿真的接口和时序控制等。图3所示为仿真系统硬件模块图。联合仿真系统数据包的结构主要包括包头、负载和包尾。包头主要是一些通信的标识信息、数据指针、以及一些定位信息，负载就是软硬件交互数据，包尾主要是一些效验信息。数据包从计算机的PCI接口被发送到缓冲的FIFO存储器中，PCI板卡和CSM板卡各有一个基于SCE-MI协议的发送器和接收器，负责通过LVDS排线发送和接收软硬件交互的数据包。CSM板卡上通用控制和编解码模块负责处理对应SWmode的工作。数据被总线功能模块解析成时序精确的总线信号通过标准总线接口对DUT进行测试，同时总线功能模块也负责把DUT输出的时序精确的总线信号格式化成数据，再由通用控制和编解码模块打包发送到计算机的PCI接口。图4所示为本专利技术的仿真速度时间消耗图。在图中计算机的指令处理时间共消耗了20.6us，数据在通道上传递共消耗4.8us，硬件验证共消耗2us。也就是在整个仿真周期中硬件消耗了6.8us，但是软件消耗了大部分的时间，所以下一步系统优化的方向是优化SWmode的处理速度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于联合仿真模式的具有自主知识产权的SOC软硬件联合验证系统的解决方案，其特征包括：系统硬件平台架构以及联合仿真系统硬件模块的设计，基于PCI总线接口和FPGA实验平台下的系统验证结果。
【技术特征摘要】
1.一种基于联合仿真模式的具有自主知识产权的SOC软硬件联合验证系统的解决方案，其特征包括：系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪，
申请(专利权)人：张洪，
类型：发明
国别省市：四川;51
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