一种基于大数据的开发板数据分析管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及芯片验证技术领域，具体为一种基于大数据的开发板数据分析管理系统及方法，包括：芯片分割模块、大数据预测模块、电平管理模块、数据传输模块和解复用模块，芯片分割模块用于对输入的芯片设计进行分割，大数据预测模块用于对开发板之间的互联信号数量作出预测，电平管理模块用于确认系统的复用级别数量、电平调整系数和电平调整值，数据传输模块用于对初始信号分组，把调整后的信号合并为一组进行信号传输，解复用模块用于在接收端将信号重新排列，还原为初始信号，本发明专利技术能够实现开发板之间端口的复用，进行一次信号传输就可以传输大量信号，提高了FPGA开发板的运行频率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的开发板数据分析管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及芯片验证
，具体为一种基于大数据的开发板数据分析管理系统及方法。

技术介绍

[0002]FPGA原型验证是一种主流且成熟的芯片验证方法，相比于软件仿真，利用FPGA开发板进行仿真可以提高芯片验证的速度，缩短验证的时间，降低验证成本，并在芯片的基本功能验证通过后就可以开始驱动的开发，在软硬件深度定制化、要求芯片到应用的一站式交付的今天，FPGA原型平台的重要性进一步提升。
[0003]对于大型的芯片设计来说，一块FPGA开发板往往容纳不下，此时必须将多块FPGA互联才能验证整个设计，在这种情况下，就需要对大型的设计进行分割，但分割会使得原型板之间端口需求激增，导致多块原型板之间通信困难。
[0004]现有的技术在解决原型板互联问题时，采用时分复用的方法，将多路并行信号转换为一路高速串行信号，传输成功后，在另一端再进行解复用，解决原型板间端口不足的问题。但这样会引入额外的延时，降低FPGA原型板的测试频率。此外，对高速串行信号的时序分析与解复用系统也是当前的技术难点之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的开发板数据分析管理系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于大数据的开发板数据分析管理系统，包括：芯片分割模块、大数据预测模块、电平管理模块、数据传输模块和解复用模块。
[0007]芯片分割模块用于根据芯片设计的规模和开发板的容量，对芯片设计进行自动化分割，将每一个分割后的数据块移植到一块FPGA开发板上；大数据预测模块用于读取分割信息，将采集到的信息输入大数据平台，大数据平台根据封信息，对每一个时间点上两块开发板之间的互联信号数量作出预测，给出每两块开发板之间互联信号数量随时间的变化表；电平管理模块用于检测开发板的输入输出端口数量，根据下一时刻预测到的互联信号数量，确认端口的复用级别数量，根据开发板数据，确认每一个复用级别的电平调整系数，再根据电平调整系数，进一步确认电平调整值；数据传输模块用于接收到初始信号后，根据开发板的端口数量与端口的复用级别数量，将初始信号按顺序进行分组，根据每一个复用级别的电平调整系数，将对应的信号进行电平调整，把调整后的各组信号合并为一组进行信号传输；解复用模块用于在接收段获取传输来的信号，读取每一个信号的电平值，根据信号的电平值，将一个信号还原为多个信号，再根据输入端开发板的端口编号，将信号重新排
列，还原为初始信号，完成传输过程。
[0008]进一步的，芯片分割模块包括：设计分割单元和开发板分配单元；设计分割单元用于获取需要验证的芯片设计，采集芯片设计的规模信息，根据芯片设计的规模和一块FPGA开发板的容量，计算验证所需的开发板的数量，根据所需的开发板数量，进一步将芯片设计分割为多个数据块；开发板分配单元用于，将多块FPGA开发板进行编号并相互连接，把分割后的数据块移植到开发板上；本专利技术能够对大型的芯片设计进行分割，拆分到多块FPGA开发板上进行验证。
[0009]进一步的，大数据预测模块包括：信息读取单元和大数据分析单元；信息读取单元用于读取每一块开发板上的分割信息，所述分割信息包括：数据块的分割方式、电路连接方式和历史回片情况；大数据分析单元用于将读取到的分割信息上传到大数据平台，大数据平台根据接收到的分割信息，对每两块开发板之间的互联信号数量进行预测，给出两块开发板之间预测出的互联信号数量随时间的变化表；本专利技术能够提前预测出信号的传输数量和端口的使用情况，根据预测出的数据提前准备进行端口复用，节省信号传输时间。
[0010]进一步的，电平管理模块包括：电平数量计算单元和电平划分单元；电平数量计算单元用于检测开发板的输入输出端口数量，根据下一时间点预测到的互联信号数量，确认端口的复用级别数量，再根据开发板数据，确认电平调整系数，所述开发板数据包括：端口的复用级别数量、系统的电平最大值和解码端的最小电平分辨能力；电平划分单元用于根据开发板数据和电平调整系数，确认每一个复用级别的电平调整值，使任意数量的电平调整值相加后均不相同；本专利技术能够动态调整电平的划分级别，可以在有限的电平范围内对信号实现更精准的划分，提高FPGA板在进行信号通信时的速度与准确度。
[0011]进一步的，数据传输模块包括：信号分组单元、信号处理单元和信号合并单元；信号分组单元用于在接收到初始信号后，根据开发板的端口数量与端口的复用级别数量，将初始信号按顺序进行分组并编号，每一组对应一个复用级别，同一组内的每一个信号对应一个开发板的端口；信号处理单元用于根据每一个组对于复用级别的电平调整系数，对每一个组内的所有信号进行调整；信号合并单元用于将每一个端口对应的所有信号进行合并，直到把调整后的各组信号合并为一组为止；本专利技术能够在验证大型芯片设计时，对多块FPGA开发板之间的端口进行复用，解决在芯片设计分割条件下，多块原型板之间端口不足的问题，使原型板之间通信更加顺畅，保证了验证平台的高速性和稳定性。
[0012]进一步的，解复用模块包括：信号接收单元、电平解码单元和信号还原单元；信号接收单元用于在接收段获取传输来的信号，读取每一个信号的传输端口与电平值；电平解码单元用于对信号的电平值进行解析，将一个信号还原为多个信号；
信号还原单元用于根据输入端开发板的端口编号，将信号重新排列，还原为初始信号，完成传输过程；本专利技术能够通过电平分析的方式实现开发板之间端口的复用，只需要一次信号传输，就可以传输大量信号，相比于时分复用的方案，没有引入额外的延时，节省了芯片验证的时间，提高了FPGA开发板的运行频率，同时，也避免了对高速串行信号的时序分析与解复用，技术上更加容易实现。
[0013]一种基于大数据的开发板数据分析管理方法，包括以下步骤：S100.用户输入需要验证的芯片设计，根据芯片设计的规模和开发板的容量，对芯片设计进行分割，将每一个分割后的数据块移植到一块FPGA开发板上，把所有包含所述数据块的开发板互相连接起来；S200.读取步骤S100中所述芯片设计的分割信息，将采集到的信息输入大数据平台，大数据平台根据封信息，对每两块开发板之间的互联信号数量作出预测，给出每两块开发板之间互联信号数量随时间的变化表；S300.检测开发板的输入输出端口数量，在两块开发板相互通信的过程中，当下一时刻预测到的互联信号数量超过开发板的端口数量时，根据步骤S200中预测到的互联信号数量，确认端口的复用级别数量，根据开发板数据，确认每一个复用级别的电平调整系数，再根据电平调整系数，进一步确认电平调整值；S400.接收到初始信号后，根据步骤S300中得到的开发板的端口数量与端口的复用级别数量，将初始信号进行分组并编号，每一组对应一个复用级别，同一组内的每一个信号对应一个开发板的端口；根据每一个复用级别的电平调整系数，将对应的信号进行电平调整，把调整后的各组信号合并为一组进行信号传输；S500.接收段获取步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的开发板数据分析管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100.用户输入需要验证的芯片设计，根据芯片设计的规模和开发板的容量，对芯片设计进行分割，将每一个分割后的数据块移植到一块FPGA开发板上，把所有包含所述数据块的开发板互相连接起来；S200.读取步骤S100中所述芯片设计的分割信息，将采集到的信息输入大数据平台，大数据平台根据分割信息，对每两块开发板之间的互联信号数量作出预测，给出每两块开发板之间互联信号数量随时间的变化表；S300.检测开发板的输入输出端口数量，在两块开发板相互通信的过程中，当下一时刻预测到的互联信号数量超过开发板的端口数量时，根据步骤S200中预测到的互联信号数量，确认端口的复用级别数量，根据开发板数据，确认每一个复用级别的电平调整系数，再根据电平调整系数，进一步确认电平调整值；S400.接收到初始信号后，根据步骤S300中得到的开发板的端口数量与端口的复用级别数量，将初始信号进行分组并编号，每一组对应一个复用级别，同一组内的每一个信号对应一个开发板的端口；根据每一个复用级别的电平调整系数，将对应的信号进行电平调整，把调整后的各组信号合并为一组进行信号传输；S500.接收段获取步骤S400中传输来的信号，读取每一个信号的电平值，根据信号的电平值，将一个信号还原为多个信号，再根据输入端开发板的端口编号，将信号重新排列，还原为初始信号，完成传输过程。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的开发板数据分析管理方法，其特征在于：步骤S100包括：步骤S101.用户输入需要验证的芯片设计，芯片设计的规模记为C1，一块FPGA板的容量记为C2，使用n块FPGA开发板相互连接来验证芯片设计，所述n为C1/C2向上取整后的值，n为正整数；步骤S102.将芯片设计分割为n个数据块，每一个数据块对应一块FPGA开发板，将所有数据块移植到对应的开发板上。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的开发板数据分析管理方法，其特征在于：步骤S200包括：步骤S201.读取每一块开发板上的分割信息，所述分割信息包括：数据块的分割方式、电路连接方式和历史回片情况，将分割信息上传到大数据平台进行模拟仿真；步骤S202.大数据平台根据接收到的分割信息，将分割信息在云数据库中与已运行过的芯片设计进行比对，从数据库中拟合出与当前方案最相似的芯片分割方案，根据拟合出的方案对每两块开发板之间的互联信号数量进行预测，给出两块开发板在相互通信时，其互联信号在不同时间点数量的预测值，将时间点与预测值一一对应，构成时间与信号数量的关系表，保存在数据库中。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的开发板数据分析管理方法，其特征在于：步骤S300包括：步骤S301.运行所有的FPGA开发板，在两块开发板的通信过程中，获取开发板之间用于信号通信的输入输出端口数量，预留一个端口作为备用端口后，其余端口数量记为g；根据步骤S202中存入数据库的时间与信号数量的关系表，获取下一个时间点需要进行
通信的信号数量S，当S<g时，正常传输信号，当S>g时，计算端口的复用级别数量D，所述D为S/g向上取整后的值，D为正整数；步骤S302.根据开发板数据，确认电平调整系数，所述开发板数据包括：端口的复用级别数量D、系统的电平最大值H和解码端的最小电平分辨能力m，第1个复用级别的电平调整系数r1=0，按以下公式计算第a+1个复用级别的电平调整系数r
a+1
：r
a+1
=1+∑ri (i=1,2,
…
,a)其中r
a+1
，代表第a+1个复用级别的电平调整系数，a代表前序复用级别的数量，a为整数且0＜a≤D
‑
1，i代表前序复用级别的编号，ri代表编号为i的前序复用级别的电平调整系数；步骤S303.根据步骤S302计算出的电平调整系数，按以下公式计算第a个复用级别的电平调整值R
a
：R
a
=1+r
a
×
m其中，r
a
代表第a个复用级别的电平调整系数，m为解码端的最小电平分辨能力，若检测到R
a >H，则向用户发出硬件配置不足的警报，若R
a <H或R
a =H，则不发出警报，从当前时刻空闲的端口，将计算出的电平调整值提前传输到接收端，继续进行步骤S400。5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的开发板数据分析管理方法，其特征在于：步骤S400包括：步骤S401.在接收到初始信号后，获取初始信号的实际数量S0，初始信号进行分组，每一组内有g个信号，当一组信号中信号的数量不满g个时，将该组信号通过备用端口传输；除该组信号外，其余组的数量记为D0，若D0>D，则转到步骤S300，以S0代替S重新进行电平划分级别的计算，若D0<D或D0=D...

【专利技术属性】
技术研发人员：暴宇，李银斯，郝智翔，
申请(专利权)人：北京汤谷软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：