专利名称：软硬件协同验证平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种软硬件协同验证平台，应用于大规模的硬件设计在寄存器前端传输级(Register Transfer Level, RTL)的功能验证。
背景技术：
芯片设计过程中，验证是非常重要的环节，JTAG接口的全扫描验证是验证中最常用到的方法，目前市场上已经出现了硬件仿真器、FPGA等软硬件协同产品，虽然具有易于开发、执行速度高、自动编译等特点，但是其成本昂贵，动辄几十万甚至上百万，且存在硬件调试周期冗长、容量有限等缺陷，对于较大规模设计的验证，无法实现全芯片(Full chip)模式下验证的充分性及完备性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现全芯片(Full chip)模式下验证的充分性及完备性，且成本较低的软硬件协同验证平台。其技术方案是一种软硬件协同验证平台，其特征在于包括软件部分、硬件部分和通信部分，其中软件部分包括上位机与虚拟在线仿真器ICE，硬件即为被测设计DUV，通信部分包括上位机与虚拟ICE间的通信通过服务器之间的串口，以及虚拟ICE与DUV之间相连的编程语言接口 PLI ；上位机在一台安装Linux操作系统的服务器上实现产生调试命令包和标准应答包，并利用调试命令脚本通过串口向虚拟ICE发送调试命令包；虚拟ICE、PLI及DUV设置在另外一台安装Linux操作系统的服务器上，实现虚拟ICE接收、解析上位机发送的调试命令包，并将经过DUV处理产生的反馈信息以应答包的形式返回给上位机，与上位机产生的标准应答包进行比较验证。其技术效果是软硬件协同验证平台是基于JTAG模式的调试验证平台，所有需要实现的验证功能完全用软件代码编写程序实现，需要验证的硬件是由硬件设计语言实现的RTL代码，故本验证平台的验证环境只需要较大存储空间的服务器即可实现，解决了软硬件协同产品容量有限的问题，可以实现芯片在设计前端的系统级验证，且服务器的成本最多只要十几万人民币，降低了集成产品开发的成本，另外由于本发明完全由软件实现，避免了硬件调试的冗长周期，加速了产品的开发进程，为产品的尽早上市争取了宝贵的时间。
图I是本发明的结构框图。图2为虚拟ICE的工作流程图。图3为测试平台的自动化测试流程图。图4为测试流程及DUV状态转换流程图。
具体实施例方式如图I所述，一种软硬件协同验证平台，包括上位机、虚拟在线仿真器ICE和被测设计DUV及通信部分，虚拟在线仿真器ICE与上位机之间的通信通过服务器之间的串ロ，与被测设计DUV之间由编程语言接ロ PLI相连，其中上位机在一台安装Linux操作系统的服务器上实现，虚拟在线仿真器ICE、PLI接ロ、及被测设计DUV在另外一台安装Linux操作系统的服务器上实现。上位机主要完成产生验证数据和比对验证结果两方面的工作；虚拟ICE是一段C代码程序，完全模仿在线仿真器所实现的功能，是整个测试平台的核心部分。串口和编程语言接ロ PLI实现通信功能，串ロ完成上位机与虚拟ICE之间的通信，遵从采用RS-232串ロ通信协议，通过编写C程序在通信两端分别设置好串ロ的属性，包括数据传输的波特率、传输的数据格式、是否有奇偶校验位、流控方式等；而编程语言接ロ PLI实现由标准C语言实现，完成虚拟ICE与硬件设计语言编写的DUV之间的通信，PLI接ロ能够增强硬件描述语言verilog的仿真能力，在硬件描述语言verilog和C高级语言之间建立了ー个通信接ロ，使 仿真能够既有硬件底层的信息，又可以包含高级语言系统建模功能。软件实现的上位机产生调试命令包和标准应答包，利用调试命令脚本通过串ロ向虚拟ICE发送调试命令包。调试命令包就是调试命令，不同的调试命令包是上位机向虚拟ICE发送的不同的调试命令,调试命令包括静态调试命令和动态调试命令,静态调试命令主要涉及DUV的寄存器和存储器的访问，动态调试命令用来控制DUV的行为，包括停顿和启动。虚拟ICE接收调试命令包,作校验、解析处理,得到可以被JTAG(Joint Test ActionGroup)接ロ逻辑读取的数据流，再通过编程语言接ロ实现的PLI传送到DUV模型代码，经过DUV处理，产生反馈信息再通过PLI接ロ传回给虚拟ICE，虚拟ICE将反馈信息以应答包的形式通过串ロ再传回给上位机，与上位机产生的标准应答包比较，判断仿真结果正确与否。根据调试协议产生规定格式的测试激励，即调试命令包，另外还需根据调试协议产生与返回包进行比较的标准应答包，并通过串ロ发送调试命令包及接收返回包；产生的调试命令包的存储格式为
权利要求
1.软硬件协同验证平台，其特征在于包括软件部分、硬件部分和通信部分，其中软件部分包括上位机与虚拟在线仿真器ICE (ICE, In Circuit Emulator),硬件即为被测设计DUV(Design Under Verification),通信部分包括上位机与虚拟ICE间的通信通过服务器之间的串口，以及虚拟ICE与DUV之间相连的编程语言接口 PLI (Programming LanguageInterface)； 上位机在一台安装Linux操作系统的服务器上实现产生调试命令包和标准应答包，并利用调试命令脚本通过串口向虚拟ICE发送调试命令包； 虚拟ICE、PLI及DUV设置在另外一台安装Linux操作系统的服务器上，实现虚拟ICE接收、解析上位机发送的调试命令包，并将经过DUV处理产生的反馈信息以应答包的形式返回给上位机，与上位机产生的标准应答包进行比较验证。
2.如权利要求I所述的软硬件协同验证平台，其特征在于所述的调试命令包，根据调试协议，其存储格式为调试命令标识(CmdID)，用以区分各种命令，占I个字节； 包序号(PackID)，标识每个包，从O依次递增，占I个字节； 附加信息(Info)，表示包的一些额外信息，便于扩展，保留时写0x00，占I个字节； 命令参数(ParaData)，对不同的调试命令有所不同，个别命令没有参数；
3.如权利要求I所述的软硬件协同验证平台，其特征在于所述的应答包，根据调试协议，其格式规定如下 其中调试命令标识(CmdID)、包序号(PackID)、附加信息(Info)与相应命令包中的相同，Data为调试命令执行的返回数据，大部分调试命令的应答包Data域为空，即没有返回数据，错误类型的应答包也没有Data域；关于正确/错误类型编号(RWID)，调试协议做如下规定
4.如权利要求2或3所述的软硬件协同验证平台，其特征在于所述的调试命令包和应答包封装成数据帧，设置帧头和帧尾，各占一个字节，并为接收方收提供校验的依据一校验和，占I个字节。
5.如权利要求2所述的软硬件协同验证平台，其特征在于所述调试命令包就是调试命令，不同的调试命令包是上位机向虚拟ICE发送的不同的调试命令，调试命令包括静态调试命令和动态调试命令，静态调试命令主要涉及DUV的寄存器和存储器的访问，动态调试命令用来控制DUV的行为，包括停顿和启动。
6.如权利要求I所述的软硬件协同验证平台，其特征在于所述虚拟ICE，由标准C编程语言编写。
7.如权利要求I所述的软硬件协同验证平台，其特征在于软硬件协同验证平台在调试模式下的验证方法 第一步，上位机根据调试要求，由程序代码产生一组调试命令包和标准应答包并通过串口发送程序发送给虚拟ICE ； 第二步，利用虚拟ICE和DUV所在的服务器的串口，通过串口接收程序，接收来自上位机的调试命令包，并通过虚拟ICE的校验和程序，对接收到的调试命令包做校验处理 第三步，调试命令包经校验处理后，如果没有错误，则虚拟ICE将其放入数据缓冲区，等待下一步的解析处理；如果经校验发现错误，虚拟ICE则立即向上位机回送规定格式的应答包，验证过程中断，则分析错误原因，寻找解决办法，重新开始测试； 第四步，虚拟ICE校验后，去掉调试命令包的帧头和帧尾存储，然后读取缓冲区内的第一个数据作为调试命令标识，根据该调试命令标识选择此JTAG操作所在的JTAG扫描链，再将调试命令包中的调试数据写入模拟存储单元的数组中，成为JTAG逻辑可以读取的数据； 第五步，虚拟ICE将模拟存储单元中的数据通过由编程语言接口 PLI与JTAG逻辑进行交互，JTAG逻辑将模拟存储单元中的调试数据送给DUV执行，而DUV执行结果再由JTAG经PLI接口反馈给虚拟ICE，虚拟ICE按照规定的应答包格式将其进行封装，通过串口发送程序反馈给上位机； 第六步，上位机将接收到的应答包与其产生的标准应答包比较，一致，则验证成功，不一致，则中断验证过程，分析错误原因，寻找解决办法，重新开始测试。
8.如权利要求I所述的软硬件协同验证平台，其特征在于所述软硬件协同验证平台可以进行单片手动测试、多片手动测试、单片自动化测试、多片自动化测试。
全文摘要
本发明公开了一种软硬件协同验证平台，其包括上位机、虚拟在线仿真器ICE和被测设计DUV及通信部分，虚拟在线仿真器ICE与上位机之间的通信通过服务器之间的串口，虚拟在线仿真器ICE与被测设计DUV之间由编程语言接口PLI相连，其中上位机在一台安装Linux操作系统的服务器上实现，而虚拟ICE、PLI、及DUV在另外一台安装Linux操作系统的服务器上实现。本验证平台的验证环境只需要较大存储空间的服务器即可实现，解决了软硬件协同产品容量有限的问题，可以实现芯片在设计前端的系统级验证，且服务器的价格较低，降低了集成产品开发的成本，另外由于本发明完全由软件实现，避免了硬件调试的冗长周期，加速了产品的开发进程，为产品的尽早上市争取了宝贵的时间。
文档编号G06F11/26GK102681924SQ20121011916
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月21日 优先权日2011年4月25日
发明者周乐, 李岩, 洪一, 郭二辉, 陆俊峰, 黄光红 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所