一种状态机电路检测装置及方法与流程

1.本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种状态机电路检测装置及方法。


背景技术：

2.在soc设计中，状态机作为重要的时序逻辑电路，是许多数字系统的核心部件，随着数字电路设计越来越复杂，其中的状态机电路的逻辑复杂度也急剧提升。检查状态机电路状态跳转的正确性成为片上系统各个层级功能验证中的难点。
3.目前常规的验证方法是在验证平台上建立状态机的参照模型，用时钟随动或者事件触发模式进行平行预测和检查。
4.发明人发现现有技术至少存在如下问题：1、对于状态数量庞大、行为复杂的状态机电路来说，参照模型的建立需要花费大量的时间和人力；2、使用实时方式进行监测检查，需要在每个时钟周期对所有输入条件和状态跳转进行检查，这种持续轮询方式会使测试的时间成本大大增加。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种状态机电路检测装置及方法，其能够降低状态机电路检测的时间成本。
6.根据本发明的一方面，提供了一种状态机电路检测装置，包括：状态预测器、状态跳转捕捉器以及状态比较器；所述状态预测器用于：响应于输入的状态跳转条件信息，预测出待检测的状态机电路的多个预测状态；所述状态跳转捕捉器用于：监视所述状态机电路的实时状态，并捕捉到所述状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，向所述状态比较器发送第一信息；所述状态比较器用于：在接收到所述第一信息后，比较所述多个预测状态中的一个特定预测状态是否与所述实时状态一致。
7.根据本发明的另一方面，提供了一种状态机电路检测方法，包括：响应于状态跳转条件信息，预测待检测的状态机电路的多个预测状态；监视所述状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，比较所述多个预测状态中的一个特定预测状态是否与所述实时状态一致。
8.另外，所述状态预测器包括状态预测模块、状态刷新模块以及存储模块；所述状态预测模块用于：根据所述状态跳转条件信息预测所述状态机电路的所述多个预测状态；所述状态刷新模块用于：根据所述状态机电路的特征参数，刷新所述多个预测状态的排列顺序，生成状态预测队列；所述存储模块用于：存储所述状态预测队列；所述状态比较器具体用于：在接收到所述第一信息后，取出所述状态预测队列中的第一个状态作为所述特定预测状态，比较所述特定预测状态是否与所述实时状态一致。
9.另外，所述状态跳转条件信息根据获取的状态信息输入条件得到，所述状态预测器还包括条件监测模块；所述条件监测模块用于：监测所述状态信息输入条件是否更新，并在监测到所述状态信息输入条件更新时，向所述状态预测模块发送第二信息，其中，所述状
态信息输入条件更新后，所述状态跳转条件信息更新；所述状态预测模块还用于：根据更新后的状态跳转条件信息，生成新的预测状态；所述状态刷新模块还用于：将所述存储模块中的状态清空，根据所述特征参数，刷新所述新的预测状态的排列顺序，生成新的状态预测队列；所述存储模块还用于：存储所述新的状态预测队列。通过上述方式生成新的状态预测队列，能够确保存储模块内的状态预测队列的准确性，从而确保了状态机电路检测装置检测的准确性。
10.另外，所述状态机电路检测装置还包括状态检查模块；所述状态检查模块用于：在所述状态机电路停止运转时，检查所述状态预测队列中是否存在多余的预测状态，并在所述状态预测队列中存在多余的预测状态时，发送报警信息。
11.另外，所述状态机电路检测装置还包括状态跳转条件生成器；所述状态跳转条件生成器用于：对输入的状态信息输入条件进行信息提取，生成所述状态跳转条件信息，并将所述状态跳转条件信息发送至所述状态预测器。
12.另外，所述状态机电路检测装置包括结构化存储模块；所述结构化存储模块用于：存储所述状态跳转条件信息；所述将所述状态跳转条件信息发送至所述状态预测器，具体为：将所述结构化存储模块的指针发送至所述状态预测器。通过此种方式，避免了现有技术中“新的状态机需要建立新的参照模型”，从而使本实施例的状态机电路检测装置具有极好的适配性和拓展性，减少了设备维护的成本。
13.另外，所述状态信息输入条件包括：静态信息输入条件和动态信息输入条件；所述状态跳转条件信息包括：静态跳转条件信息和动态跳转条件信息；所述状态跳转条件生成器包括：静态信息管理模块和动态信息管理模块；所述静态信息管理模块用于：根据所述静态信息输入条件生成所述静态跳转条件信息；所述动态信息管理模块用于：根据所述动态信息输入条件生成所述动态跳转条件信息。通过此种方式，使得状态机电路检测装置支持状态机电路静态变化以及运行过程中动态变化的检测，极大提高了状态机电路检测装置的通用性，并且对不同的状态机电路设计具有良好的兼容性。
14.本发明实施例的技术方案与相关技术相比，至少具有以下优点：
15.通过设置状态跳转捕捉器，能够监视状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，从而使状态比较器能够比较多个预测状态中的一个特定预测状态是否与实时状态一致，也就是说，将状态机电路跳转时刻作为比较器开始比较的切入点，减少了状态机电路遗漏状态的风险，一方面无需建立状态机的参照模型，降低了人力和时间成本；另一方面，避免了“使用实时方式进行监测检查，需要在每个时钟周期对所有输入条件和状态跳转进行检查”的情况的发生，从而降低了一直在轮询状态机电路状态的时间成本，极大提高了状态机电路检测装置的运行效率。
16.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
18.图1是根据本发明实施例一提供的一种状态机电路检测装置的结构示意图；
19.图2是根据本发明实施例二提供的一种状态机电路检测装置的结构示意图；
20.图3是根据本发明实施例三提供的一种状态机电路检测装置的结构示意图；
21.图4是根据本发明实施例四提供的一种状态机电路检测装置的结构示意图；
22.图5是根据本发明实施例五提供的一种状态机电路检测方法的流程图；
23.图6是根据本发明实施例六提供的一种状态机电路检测方法的流程图；
24.图7是根据本发明实施例七提供的一种状态机电路检测方法的流程图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.实施例一
28.图1为本发明实施例一提供了一种状态机电路检测装置，如图1所示，状态机电路检测装置包括：
29.状态预测器1、状态跳转捕捉器2以及状态比较器3；状态预测器1用于：响应于输入的状态跳转条件信息，预测出待检测的状态机电路的多个预测状态；状态跳转捕捉器2用于：监视状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，向状态比较器3发送第一信息；状态比较器3用于：在接收到第一信息后，比较多个预测状态中的一个特定预测状态是否与实时状态一致。
30.本发明实施例的技术方案与相关技术相比，至少具有以下优点：通过设置状态跳转捕捉器2，能够监视状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，从而使状态比较器3能够比较多个预测状态中的一个特定预测状态是否与实时状态一致，也就是说，将状态机电路跳转时刻作为比较器开始比较的切入点，减少了状态机电路遗漏状态的风险，一方面无需建立状态机的参照模型，降低了人力和时间成本；另一方面，避免了“使用实时方式进行监测检查，需要在每个时钟周期对所有输入条件和状态跳转进行检查”的情况的发生，降低了一直在轮询状态机电路状态的时间成本，极大提高状态机电路检测装置的运行效率。
31.优选的，本实施例中的状态预测器1包括状态预测模块11、状态刷新模块12以及存
储模块13；状态预测模块11用于：根据状态跳转条件信息预测状态机电路的多个预测状态；状态刷新模块12用于：根据状态机电路的特征参数，刷新多个预测状态的排列顺序，生成状态预测队列；存储模块13用于：存储状态预测队列；状态比较器3具体用于：在接收到第一信息后，取出状态预测队列中的第一个状态作为特定预测状态，比较特定预测状态是否与实时状态一致。可以理解的是，通过将状态预测器1划分为多个模块，每个模块分工合作，提高了状态预测器1的工作效率；此外，由于不同的状态机电路对应的状态跳转条件信息不同，通过使用状态预测队列，不同的状态跳转条件信息对应不同的状态预测队列，当状态机的数量及状态条件发生变化时，仅需更新对应的状态预测队列即可，避免了现有技术中“新的状态机需要建立新的参照模型”，从而使本实施例的状态机电路检测装置具有极好的适配性和拓展性，减少了设备维护的成本。
32.值得一提的是，由于状态比较器3每次都是比较状态预测队列的第一个状态和实时状态，因此状态预测队列中预测状态的排列顺序直接影响了状态机电路检测装置的准确性。又由于每个状态机电路的特征参数(如状态寄存器数量、逻辑电路构成)不同，本实施例通过设置状态刷新模块12，使得能够根据不同的特征参数刷新与该状态机电路对应的状态预测队列，从而确保了状态预测队列的准确性，进而提高了状态机电路检测装置检测的准确性。
33.请进一步参见图1，状态机电路检测装置还包括状态跳转条件生成器4；状态跳转条件生成器4用于：对输入的状态信息输入条件进行信息提取，生成状态跳转条件信息，并将状态跳转条件信息发送至状态预测器1。具体的说，状态信息输入条件包括：静态信息输入条件和动态信息输入条件；状态跳转条件信息包括：静态跳转条件信息和动态跳转条件信息；状态跳转条件生成器4包括：静态信息管理模块41和动态信息管理模块42；静态信息管理模块41用于：根据静态信息输入条件生成静态跳转条件信息；动态信息管理模块42用于：根据动态信息输入条件生成动态跳转条件信息。值得一提的是，通过此种方式，使得状态机电路检测装置支持状态机电路静态变化以及运行过程中动态变化的检测，极大提高了状态机电路检测装置的通用性，并且对不同的状态机电路设计具有良好的兼容性。
34.更具体的，静态信息输入条件是由片外输入的引脚、寄存器值、中断响应等信息所组成，这些输入的信息共同属性是除了发生系统复位外即整个系统正常运行过程中，是不会改变的。这些信息的提供方式包含但不限于excel表、txt文件等形式，以上的形式至少需要包含但不限于以下信息：(1)状态机电路中当前状态与即将跳转到的下一个状态信息；(2)输入信息的数值。
35.动态信息信息输入条件是由片外输入的引脚、寄存器值、中断响应、其他状态机电路、计数器电路等数字电路的输出的信息等所组成，这些信息的共同特性在整个系统运行过程中，可以随着时钟的节拍在任意时刻改变。提供的信息内容包含但不限于以下信息：(1)状态机电路中当前状态与即将跳转到的下一个状态信息；(2)直接引用输入的引脚值，测试环境中寄存器的预配置值等信息；(3)在测试环境中实现计数器等时序电路，这些时序电路的输出信息用作动态输入信息；(4)通过后门访问的方式引用系统中数字电路的输出信息用作动态输入信息；(5)通过读取存储器中的信息用作动态输入信息。
36.实施例二
37.图2为本发明实施例二提供的一种状态机电路检测装置的结构示意图。本实施例
是在前述实施例的基础上做的进一步改进，具体改进之处在于：在本实施例中，如图2所示，状态机电路检测装置包括结构化存储模块5。
38.结构化存储模块5用于：存储状态跳转条件信息；将状态跳转条件信息发送至状态预测器1，具体为：将结构化存储模块的指针发送至状态预测器1。由于不同的状态机电路对应的状态跳转条件信息不同，通过使用结构化存储模块的方式统一管理状态跳转条件信息，不同的状态跳转条件信息存储在不同的结构化存储模块中，当状态机的数量及状态条件发生变化时，仅需将新的状态跳转条件信息更新到对应的结构化存储单元，并将该结构化存储单元的指针发送至状态预测器1，避免了现有技术中“新的状态机需要建立新的参照模型”，从而使本实施例的状态机电路检测装置具有极好的适配性和拓展性，减少了设备维护的成本。
39.实施例三
40.图3为本发明实施例三提供的一种状态机电路检测装置的结构示意图。本实施例是在前述实施例的基础上做的进一步改进，具体改进之处在于：在本实施例中，如图3所示，状态预测器1还包括条件监测模块14。
41.条件监测模块14用于：监测状态信息输入条件是否更新，并在监测到状态信息输入条件更新时，向状态预测模块11发送第二信息，其中，状态信息输入条件更新后，状态跳转条件信息更新；状态预测模块11还用于：根据更新后的状态跳转条件信息，生成新的预测状态；状态刷新模块12还用于：将存储模块中的状态清空，根据特征参数，刷新新的预测状态的排列顺序，生成新的状态预测队列；存储模块13还用于：存储新的状态预测队列。
42.需要说明的是，由于状态信息输入条件更新后，状态跳转条件信息也会随之更新，因此，通过上述方式生成新的状态预测队列，能够确保存储模块13内的状态预测队列的准确性，从而确保了状态机电路检测装置检测的准确性。可以理解的是，在整个状态机电路的工作过程中，条件监测模块14会实时监测状态信息输入条件是否更新，一旦监测到状态信息输入条件有更新，立即通过状态预测模块11重新预测出新状态，并通过状态刷新模块12将存储模块13中还没有取出的状态清空，将新预测出的状态重新放入到存储模块13中。
43.值得一提的是，本实施例中的条件监测模块14可以与状态预测模块11为同一模块，通过此种方式，使得状态机电路检测装置的结构更加简单，无需添加额外的模块实现对状态跳转条件信息的监测。
44.实施例四
45.图4为本发明实施例四提供的一种状态机电路检测装置的结构示意图。本实施例是在前述实施例的基础上做的进一步改进，具体改进之处在于：在本实施例中，状态机电路检测装置还包括状态检查模块6。
46.状态检查模块6用于：在状态机电路停止运转时，检查状态预测队列中是否存在多余的预测状态，并在状态预测队列中存在多余的预测状态时，发送报警信息。通过此种方式，确保了没有预测状态的冗余，进一步提高了装置检测的准确性。
47.为了便于理解，下面对本实施例中状态机电路检测装置的工作流程进行具体的说明：
48.由状态跳转条件生成器4根据输入的状态信息输入条件生成状态跳转条件信息，并发送给状态预测器1，状态预测器1预测出状态，存储到状态预测队列中,与此同时，状态
跳转捕捉器2一直捕捉状态机电路中状态跳转时刻，一旦捕捉到马上发送给状态比较器3进行比较，在系统工作完毕时，检查状态预测队列是否为空，从而达到检查状态机电路是否正常运转的目的。
49.实施例五
50.图5为本发明第五实施例提供的一种状态机电路检测方法的流程图，如图5所示，包括以下步骤：
51.s110：响应于状态跳转条件信息，预测待检测的状态机电路的多个预测状态。
52.具体的说，通过对输入的状态信息输入条件进行信息提取，生成状态跳转条件信息，状态跳转条件信息包括：静态跳转条件信息和动态跳转条件信息。
53.s120：监视状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，比较多个预测状态中的一个特定预测状态是否与实时状态一致。
54.本发明实施例的技术方案与相关技术相比，至少具有以下优点：通过监视状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，从而能够比较多个预测状态中的一个特定预测状态是否与实时状态一致，也就是说，将状态机电路跳转时刻作为比较器开始比较的切入点，减少了状态机电路遗漏状态的风险，一方面无需建立状态机的参照模型，降低了人力和时间成本；另一方面，避免了“使用实时方式进行监测检查，需要在每个时钟周期对所有输入条件和状态跳转进行检查”的情况的发生，降低了一直在轮询状态机电路状态的时间成本，极大提高状态机电路检测装置的运行效率。
55.值得一提的是，本发明实施例所提供的状态机电路检测方法可经由本发明任意实施例所提供的状态机电路检测装置执行，具备执行装置相应的功能模块和有益效果。
56.实施例六
57.图6为本发明第六实施例提供的一种状态机电路检测方法的流程图，本实施例是在前述实施例的基础上做的进一步改进，具体改进之处在于：本实施例还会根据状态机电路的特征参数，刷新所述多个预测状态的排列顺序，生成状态预测队列。通过此种方式，当状态机的数量及状态条件发生变化时，仅需更新对应的状态预测队列即可，避免了现有技术中“新的状态机需要建立新的参照模型”，从而使本实施例的状态机电路检测装置具有极好的适配性和拓展性，减少了设备维护的成本。
58.本实施例的具体流程如图6所示，包括：
59.s210：响应于状态跳转条件信息，预测待检测的状态机电路的多个预测状态。
60.s220：根据状态机电路的特征参数，刷新多个预测状态的排列顺序，生成状态预测队列。
61.s230：监视状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，取出状态预测队列中的第一个状态作为特定预测状态，比较特定预测状态是否与实时状态一致。
62.关于步骤s220至步骤s230，具体的说，由于每次都是比较状态预测队列的第一个状态和实时状态，因此状态预测队列中预测状态的排列顺序直接影响了状态机电路检测装置的准确性。又由于每个状态机电路的特征参数(如状态寄存器数量、逻辑电路构成)不同，本实施例通过“根据状态机电路的特征参数，刷新多个预测状态的排列顺序”，能够确保了状态预测队列的准确性，进而提高了状态机电路检测装置检测的准确性。
63.实施例七
64.图7为本发明第七实施例提供的一种状态机电路检测方法的流程图，本实施例是在前述实施例的基础上做的进一步改进，具体改进之处在于：本实施例还会在检查到状态预测队列中存在多余的预测状态时，发送报警信息。通过此种方式，能够确保没有预测状态的冗余，从而极大的提高了装置检测的安全性。
65.本实施例的具体流程如图7所示，包括：
66.s310：响应于状态跳转条件信息，预测待检测的状态机电路的多个预测状态。
67.s320：根据状态机电路的特征参数，刷新多个预测状态的排列顺序，生成状态预测队列
68.s330：监视状态机电路的实时状态，并捕捉到状态机电路的状态发生跳转时的实时状态，取出状态预测队列中的第一个状态作为特定预测状态，比较特定预测状态是否与实时状态一致。
69.s340：在检测到状态机电路停止运转时，检查状态预测队列中是否存在多余的预测状态。
70.s350：在检查到状态预测队列中存在多余的预测状态时，发送报警信息。
71.关于步骤s340至步骤s350，具体的说，本实施例并不对报警信息的形式作具体限定，如可以语音报警，也可以发送文字提醒等。
72.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
73.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。