高速串行協(xié)議交換機(jī)FPGA原型驗(yàn)證研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，需要交換以及處理的數(shù)據(jù)信息量與日俱增，對(duì)交換機(jī)功能和交換網(wǎng)絡(luò)的要求日益提高。交換機(jī)SoC芯片電路功能的復(fù)雜性給芯片功能的驗(yàn)證工作帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，這使得傳統(tǒng)的軟件仿真工具已經(jīng)無(wú)法完全解決驗(yàn)證的問(wèn)題。而且隨著越來(lái)越多的需要處理大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的應(yīng)用出現(xiàn)，驗(yàn)證技術(shù)要求能夠在接近實(shí)時(shí)頻率的條件下進(jìn)行驗(yàn)證，因此采用基于FPGA的原型驗(yàn)證方法已成為芯片正式流片前的必然選擇。
　　本研究以一款光纖通道交換機(jī)SoC芯片的

2、研制力背景，對(duì) SoC芯片基于FPGA的原徹驗(yàn)證方法進(jìn)行了重點(diǎn)研究，制定了交換機(jī)SoC芯片的FPGA驗(yàn)證方案，主要包括功能點(diǎn)的提取、交換機(jī)SoC芯片原型電路的實(shí)現(xiàn)、驗(yàn)證環(huán)境的搭建以及驗(yàn)證項(xiàng)的編寫(xiě)等?；卺槍?duì)SoC設(shè)計(jì)的RTL代碼，設(shè)計(jì)修改了可被FPGA芯片使用的代碼（主要包括存儲(chǔ)單元、時(shí)鐘單元設(shè)計(jì)、高速通道替換、頂層封裝設(shè)計(jì)等），然后進(jìn)行了原型電路的FPGA器件映射，對(duì)交換機(jī)原型電路進(jìn)行了綜合和時(shí)序約束設(shè)計(jì)，并且對(duì)交換機(jī)原型電路進(jìn)行了功

3、能仿真驗(yàn)證。根據(jù)交換機(jī)SoC芯片的功能特點(diǎn)和需求，設(shè)計(jì)搭建了交換機(jī)芯片F(xiàn)PGA驗(yàn)證平臺(tái)，編寫(xiě)驗(yàn)證項(xiàng)，對(duì)之前制定的交換機(jī)芯片各個(gè)功能點(diǎn)進(jìn)行了FPGA驗(yàn)證，主要包括交換模塊以及監(jiān)控模塊等模塊級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)各功能點(diǎn)FPGA驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)和分析，發(fā)現(xiàn)了虛擬仿真無(wú)法發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，完善了交換機(jī)芯片的設(shè)計(jì)。在功能覆蓋率方面，基于FPGA的交換機(jī)芯片的功能驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了100％的功能覆蓋率，在驗(yàn)證耗費(fèi)的時(shí)間上，基于FPGA的驗(yàn)證比虛擬仿真驗(yàn)證時(shí)