基于事务级的SOC软硬件协同验证系统的设计与实现.pdfVIP

… … … … … … … … ． 《《J 基于事务级的SOC软硬件协同验证系统的 设计与实现 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室 廖永波 阮爱武朱建华黄好成 项传银 王林 本文提出了一种使用FPGA作为硬 SOC在验证时实现软硬件联合验证 。 产生事务层 ，自己只需提供需要被验证的 件加速器，并且在 FPGA与计算机之间建 SCE—MI在系统中作为一个标准接 口，它 设计对象和测试激励，即图1中的用户C 立了软硬件同步的基础上，实现了一种基 与系统的连接关系如图1所示，系统可以 测试代码和被测对象。 于事务级的验证系统．该系统完全兼容 分为三个层次：接 口层、事务层和设计层。 3、事务层软件的实现 SCE—MI标准。通过实验表明该系统适用 接 口层是 图 1中H型 的模块 ，代表 根据 SCE—MI的标准在事务层的软 于数模混合SOC系统的验证。 SCE—MI接 口，包含软件部分和硬件部 件侧建立了五个类和一个结构体 ，其分别 1、引言 分，其软件侧包括消息端 口代理，其硬件 是 ： 在对系统验证方法研究的过程中，人 侧包括消息端 口和时钟产生与时钟控制 StructSCE—MlEC 们希望能够得到像模块验证一样的时钟 模块。事务层是图1中硬件侧的事务器和 Class SCE—Ml 精度，同时系统验证时间又希望很短。事 软件侧的无时序C程序 (一些使用C内 Class SCE—MIParameters 务级模型(TLM)正是立足于该验证 目的 核的语言，如SystemC也可以实现事务 Class SCE—MIMessageData 而被提出的，并越来越受到业界的关注。 层的软件侧)，用于将用户 的设计与 Class SCE—MlMessagelnPortProxy 基于事务级的SOC软硬件协同验证系统 SCE—Ml接 口连接起来，并实现无时序模 Class SCE—MIMessageOutPOrtPrOxy 正是用来实现该验证方法的平台。 块和有时序模块之间的连接。设计层是图 由于 SCE—MI是一个标准接 口，软 要实现基于事务级的SOC软硬件协 1中的用户 C测试代码和被测对 象。 硬件之 间通过消息通道来传输数据 ， 同验证系统主要工作是在事务层实现 SCE—Ml通过消息端 口代理与软件系统 SCE—M IMessagelnPortProxy和 SCE— SCE—MI标准。根据该标准 自主设计了基 相连，通过消息端 口与硬件系统中的事务 MIMessageOutPortProxy这两个类就是 于事务级的软硬件控制机制：软件侧调用 器相连，通过时钟产生模块与硬件系统中 软件侧的消息通道代理 ；消息通道传输数 SCE—MI的相关函数，向硬件侧发送事务 的被测对象相连。用户在使用 SCE—MI 据的格式由SCE—MIMessageData类来 请求；硬件侧的事务器收到该请求后，对 接 口时，如果清楚 SCE—MI的规范，则可 定 义 ：软硬件 之 间参 数 的传 递 由 事务进行解析，转化成一系列的端 口时序 以自己实现事务层。如果用户不清楚 SCE—MlParameters类来完成：各个类之 来驱动硬件侧 电路，反之亦然。在这个过 SCE—MI的规范，则需要借助于第三方来 间的配合就靠SCE—MI来控制：用户在 程中，由于基于事务级的协同验证所传输 的事务是无时序的信息，从而该信息包含 的数据量低，不会导致物理通道层的数据 传输过载，传输效率很高。SCE—MI标准 是现有的事务级模型的标准接 口，主流 EDA 厂 商 (Synopsys、Candence 及 Mentor公司)的SOC验证平台均采用该 标准作为其产品的一个重要特性。 2、原理架构设计 本 文 提 出 的事 务层 完 全 遵 循 SCE—MJ(StandardCo—EmulationAPI： ModelingInterface)标准设计，其是由国 际标准组织Accellera提出的，为SOC的 验证提供 了统一的软硬件接 口标准 ，使 图1SCE—MI在 系统中的架构图