基于UVM的SPI設(shè)計(jì)與驗(yàn)證.pdf

1、隨著SOC（System on Chip）設(shè)計(jì)規(guī)模的快速發(fā)展和IP（Intellectual Property）的大量采用，驗(yàn)證已經(jīng)成為了制約芯片設(shè)計(jì)的瓶頸。驗(yàn)證貫穿了整個(gè)芯片設(shè)計(jì)流程，高效的驗(yàn)證既可以保證設(shè)計(jì)功能的正確性，又能提高設(shè)計(jì)的生產(chǎn)率，為加速芯片上市時(shí)間提供強(qiáng)有力的保障。驗(yàn)證可以分為功能驗(yàn)證和時(shí)序驗(yàn)證兩大部分。
　　本文主要研究的是SOC驗(yàn)證的核心——數(shù)字功能驗(yàn)證。首先調(diào)研當(dāng)前SoC的背景，研究的目的與意義以及國(guó)內(nèi)外研究

2、現(xiàn)狀。證明驗(yàn)證的重要性。分析目前驗(yàn)證面臨的挑戰(zhàn)，總結(jié)當(dāng)前主流的功能驗(yàn)證技術(shù)，提出應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)所采用的一些驗(yàn)證技術(shù)和方法，包括約束隨機(jī)驗(yàn)證、覆蓋率驅(qū)動(dòng)驗(yàn)證和斷言等驗(yàn)證方法。SystemVerilog驗(yàn)證語(yǔ)言集成了面向?qū)ο缶幊桃约笆芗s束的隨機(jī)激勵(lì)，為功能驗(yàn)證提供了強(qiáng)大的支持。UVM驗(yàn)證方法學(xué)是以SystemVerilog為基礎(chǔ)所建立的一個(gè)庫(kù)，它提供了一系列的接口，使得驗(yàn)證平臺(tái)的搭建變得簡(jiǎn)單，從而能夠更方便的完成驗(yàn)證。
　　SPI是一種

3、常用的標(biāo)準(zhǔn)串行接口，Si4432是一款高性能射頻收發(fā)器。本文以Si4432芯片中的SPI控制接口為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)芯片的功能驗(yàn)證。通過(guò)分析SPI協(xié)議，深入研究SPI的原理和基本結(jié)構(gòu)，以及SPI工作模式、SPI傳輸模式。采用Verilog HDL語(yǔ)言完成了對(duì)SPI接口的設(shè)計(jì)。
　　本文的重點(diǎn)是對(duì)設(shè)計(jì)的SPI進(jìn)行功能驗(yàn)證。先通過(guò)SPI的設(shè)計(jì)總結(jié)出了驗(yàn)證平臺(tái)的主要架構(gòu)，然后結(jié)合UVM驗(yàn)證方法學(xué)設(shè)計(jì)并使用硬件驗(yàn)證語(yǔ)言編寫了一個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)。最后對(duì)驗(yàn)證

4、平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化。采用虛接口完成多種激勵(lì)的同步，使驗(yàn)證平臺(tái)可以同時(shí)進(jìn)行寄存器的配置和正常包的發(fā)送。其次改用FIFO的形式連接組件，主要使記分板能共主動(dòng)接受數(shù)據(jù)。增加注入非正常激勵(lì)的功能，實(shí)現(xiàn)整個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)的完備性。通過(guò)回調(diào)的方式，完成對(duì)驅(qū)動(dòng)器和監(jiān)視器的改進(jìn)，使驗(yàn)證平臺(tái)能夠用于多個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，從而提高了驗(yàn)證平臺(tái)可重用性。
　　本章最后對(duì)驗(yàn)證平臺(tái)進(jìn)行覆蓋率的測(cè)試。通過(guò)觀測(cè)功能覆蓋率來(lái)調(diào)整驗(yàn)證激勵(lì)的生成方式，讓激勵(lì)盡可能完備，使代碼覆蓋率和功