基于永真式判定算法的控制器綜合驗證方法的研究.pdf

1、目前隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的增大和電子設(shè)計自動化技術(shù)的提高,驗證過程在整個集成電路系統(tǒng)設(shè)計中所占的份量也越來越大,驗證工作需要大量的人力資源和財力資源,并逐漸演變成設(shè)計工作的瓶頸,因為任何一種EDA工具都不能完全確保系統(tǒng)設(shè)計的正確性。隨著半導(dǎo)體制造工藝水平的快速發(fā)展、以及系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,使得傳統(tǒng)的驗證工具無法勝任目前系統(tǒng)設(shè)計正確性的驗證任務(wù)。
　　系統(tǒng)設(shè)計者常常面臨著一系列巨大壓力,設(shè)計不僅要達(dá)到較高的集成度,同時還要考慮面向市場的時

2、間,所以系統(tǒng)設(shè)計者面臨著功能完全準(zhǔn)確和推向市場時間的雙重壓力。當(dāng)前復(fù)雜的專用集成電路和IC芯片設(shè)計中的驗證工作占用了整個設(shè)計過程的百分之七十甚至更多,驗證工程師和設(shè)計工程師的比例約達(dá)到三比一才能確保系統(tǒng)設(shè)計順利地進(jìn)行。通常設(shè)計過程中的錯誤越早被發(fā)現(xiàn),修改錯誤的代價將得到減低并且由錯誤帶來的損失也將得到減小,所以對驗證方法的研究勢在必行?！白疃痰尿炞C時間,最完備的驗證結(jié)果”是目前系統(tǒng)設(shè)計正確性驗證中的重點追求目標(biāo)。
　　綜合就是由E

3、DA設(shè)計工具自動完成系統(tǒng)設(shè)計的過程。數(shù)字系統(tǒng)常常包括數(shù)據(jù)處理器和控制器兩大基本部件,相應(yīng)地便有處理器綜合和控制器綜合,本論文主要研究控制器綜合結(jié)果的正確性驗證。所謂控制器綜合技術(shù)是指經(jīng)過一系列的優(yōu)化和化簡等手段,在實現(xiàn)預(yù)期功能的前提下,使得控制器芯片性能達(dá)到最優(yōu)。論文采用有限狀態(tài)機系統(tǒng)描述控制器綜合前的規(guī)范行為,用電路網(wǎng)表表示控制器綜合結(jié)果的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。在較為深入、全面地研究控制器綜合特點的基礎(chǔ)上,采用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描STG_ORG與STG_

4、EXT述控制器綜合前后的行為功能,用三元組V=(Q,Y(X,Q),F(X,Q))表示圖中的頂點,Q為狀態(tài)標(biāo)識,Y(X,Q)為控制輸出函數(shù),F(X,Q)為狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù),論文采用多維體陣列表示Y和F,為了判斷兩多維體的等價性,論文引入了多維體同或運算符,采用基于同或運算符的永真式判定算法驗證相應(yīng)頂點對的等價性。
　　論文用多維體邏輯函數(shù)描述狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖各個頂點的控制輸出和狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件,采用便于計算機內(nèi)部表示的多維體陣列描述多維體邏輯函數(shù)

5、;然后利用永真式判定算法判斷當(dāng)前頂點對的控制輸出函數(shù)是否一致;若一致,再利用論文定義的多維體同或運算符求出當(dāng)前頂點對的所有下一頂點對,遞歸地采用永真式判定算法匹配當(dāng)前頂點對的所有下一頂點對?；谟勒媸脚卸ㄋ惴ǖ尿炞C方法適于高抽象層次、高復(fù)雜度、高集成度系統(tǒng)設(shè)計的正確性驗證。
　　論文第五章給出一個簡單飲料控制器的規(guī)范描述,然后在Quartus II環(huán)境下,用VHDL語言實現(xiàn)該飲料控制器,并對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了模擬驗證;任意給定兩個狀態(tài)