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银河飞腾DSP模拟验证平台的设计与实现

作　者: 段博海
导　师: 郭阳
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 软件工程
关键词: DSP 模拟验证系统级验证覆盖模型验证平台
分类号: TP332
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 61次
引　用: 1次
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内容摘要

随着现代微处理器规模和复杂度的不断增大，功能验证已经成为设计的瓶颈。有效的功能验证可以尽早发现微处理器设计错误，减小错误对设计的影响。目前，模拟验证仍然是验证的主要手段，但是完全手工生成用于模拟验证的测试程序效率低，已不能满足微处理器设计验证的需要。银河飞腾DSP是国防科大自主研制的一款采用超长指令字结构的32位浮点DSP，它指令集丰富，功能强大，已经过了投片试用。虽然成品的大致功能正确，但在前期的设计验证中没有使用规范系统的验证流程，对相关功能的正确性信心仍然不足。为了芯片能够工作于更苛刻的条件，更复杂的应用，本文研究了目前国际上验证的主要方法及发展现状，深入分析了银河飞腾DSP功能与结构特点，使用完善的功能验证理论为支持，使用专门的验证工具，对银河飞腾DSP进行了更加细致和精密的验证，设计了从模块级到指令级再到系统级的验证平台解决方案。在模块级，根据待测部件的特点，将模块功能分为控制功能和运算功能两个部分，并使用不同的激励生成方法进行验证。对控制功能，强调状态覆盖的特点，使用了带约束随机的直接激励验证方法。对运算功能，针对其数据量大的特点使用了指令级的定向生成的方法。对两个方面功能的验证中都使用了功能覆盖驱动的验证技术，提高了验证的效率。在指令级，通过分析验证的难点和需求，提出在指令模型的基础建立验证平台的方案。文中提出了一种层次化、模块化的指令级验证平台的框架，它指明了验证平台中各个层次的工作，为底层的指令模型定义了明确的接口。依照银河飞腾DSP的指令系统规范和验证平台的接口需求，建立了银河飞腾DSP的指令模型，并使用该指令模型对内核系统进行了系统的功能验证。在系统级，采用外接银河飞腾DSP真实运行所需外围设备的行为级模型的方法搭建模拟环境。在模拟环境中实现了外接设备的行为级模型、参数自动配置、激励程序自动加载，极大的提高了验证的效率。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章绪论  12-16
  1.1 课题研究背景及意义  12-13
  1.2 主要工作和研究成果  13-14
  1.3 论文的结构  14-16
第二章验证理论与方法概述  16-27
  2.1 验证基本理论与方法  16-20
    2.1.1 形式化验证  16-18
    2.1.2 硬件仿真验证  18-19
    2.1.3 软件模拟验证  19-20
  2.2 验证的覆盖分析理论  20-23
  2.3 验证平台的发展  23-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章银河飞腾DSP内核模块级验证  27-49
  3.1 模块级验证分析  27-29
  3.2 验证工具介绍  29-30
    3.2.1 Vera简介  29-30
    3.2.2 VCS简介  30
  3.3 直接激励的模块级验证  30-41
    3.3.1 运算功能单元功能分析  30-34
    3.3.2 功能单元直接激励验证实现  34-40
    3.3.2 功能单元直接激励验证模拟实现  40-41
  3.4 指令级模块验证  41-47
    3.4.1 功能单元指令验证分析  41-43
    3.4.2 功能单元指令验证实现  43-47
  3.5 本章小结  47-49
第四章银河飞腾DSP指令功能模型及验证  49-69
  4.1 验证平台概述  49-51
    4.1.1 系统验证平台的概念  49-50
    4.1.2 验证平台参考结构  50-51
  4.2 银河飞腾DSP验证平台分析  51-54
    4.2.1 指令构建银河飞腾DSP验证平台  51-52
    4.2.2 银河飞腾DSP的指令特征  52-54
  4.3 银河飞腾DSP指令模型的设计与实现  54-63
    4.3.1 银河飞腾DSP指令模型框架  54-57
    4.3.2 银河飞腾DSP指令模型实现  57-63
  4.4 指令模型的约束生成  63-67
    4.4.1 银河飞腾DSP指令约束生成分析  63-64
    4.4.2 银河飞腾DSP指令约束实现  64-67
  4.5 使用指令模型对银河飞腾DSP内核的激励生成  67
  4.6 本章小结  67-69
第五章银河飞腾DSP系统级模拟环境  69-78
  5.1 系统级模拟环境框架  69-70
  5.2 模拟环境参数配置  70-72
  5.3 外接设备行为级模型实现  72-77
  5.4 本章小结  77-78
第六章工作总结和展望  78-80
  6.1 全文工作总结  78
  6.2 工作展望  78-80
致谢  80-81
参考文献  81-84
作者在学期间取得的学术成果  84

银河飞腾DSP模拟验证平台的设计与实现

内容摘要

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