利用可移植性激勵為軟件驅(qū)動的驗(yàn)證鋪平道路

簡介

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202002/409646.htm

設(shè)計(jì)正變得日益復(fù)雜，越來越多的設(shè)計(jì)包含了處理器，甚至經(jīng)常包含多個處理器。由于處理器是設(shè)計(jì)的不可分割的一部分，因此我們必須驗(yàn)證在處理器上運(yùn)行的軟件與設(shè)計(jì)的其他部分之間的交互，這一點(diǎn)非常重要。軟件對當(dāng)今系統(tǒng)的運(yùn)作至關(guān)重要，因而在實(shí)驗(yàn)室中調(diào)通原型芯片之前，對硬件／軟件邊界的驗(yàn)證和確認(rèn)不容出現(xiàn)任何延遲。至少，驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)必須完成這項(xiàng)任務(wù)，并且自行承擔(dān)風(fēng)險。相信我們都聽說過一些嚴(yán)重錯誤的場景，例如，團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)，處理器的總線與設(shè)計(jì)的連接順序接反了，或者處理器在低功耗模式下再無法加電啟動。

硬件／軟件逐步細(xì)化

一個顯而易見的解決方案就是在傳統(tǒng)的驗(yàn)證流程中，圍繞硬件／軟件邊界進(jìn)行更多驗(yàn)證。但是，我們無法直接從以硬件為中心的驗(yàn)證，轉(zhuǎn)變?yōu)閲L試運(yùn)行整個應(yīng)用程序堆棧。嘗試運(yùn)行大量的軟件而導(dǎo)致的復(fù)雜性及生成的大量調(diào)試日志，讓追蹤簡單錯誤也會變得非常復(fù)雜。一種高效的方法是在最簡單的驗(yàn)證環(huán)境中進(jìn)行所有可行的驗(yàn)證，該環(huán)境讓我們能夠執(zhí)行目標(biāo)功能，并且具有最高的可見性，最大程度減少與測試意圖不相關(guān)的工作。在本文中，我們將討論涉及到寄存器訪問驗(yàn)證的簡單示例。驗(yàn)證處理器是否能夠正確寫入和讀取 IP 寄存器，是非常關(guān)鍵的集成驗(yàn)證任務(wù)。即便是簡單的 SoC，也包含數(shù)以百計(jì)的寄存器，因而創(chuàng)建測試來驗(yàn)證處理器是否能夠讀取和寫入所有寄存器將會是非常耗時的工作。圖 1 顯示了一個簡單的 SoC，它搭載了閃存、DDR 存儲器、緊耦合存儲器以及  UART  和  DMA  引擎，引擎的寄存器通過低速外設(shè)總線來訪問。雖然最終目標(biāo)是驗(yàn)證在處理器上運(yùn)行的代碼是否能夠訪問  IP  寄存器，但我們可以首先從基于  UVM  的驗(yàn)證開始，更加集中驗(yàn)證某一部分。在率先驗(yàn)證UVM 中的存儲器子系統(tǒng)后，我們在嵌入式處理器上調(diào)通軟件時將更有信心。使用 Mentor 的 Questa inFact 可移植性激勵工具，可讓我們將同一測試意圖重定向到UVM 和嵌入式軟件環(huán)境，從而節(jié)省測試開發(fā)時間。

圖 1 - 簡單的 SoC

使用圖表描述寄存器

Questa  inFact  使用了基于圖表的聲明輸入描述，可提供約束編程的功能，增強(qiáng)以迭代方式指定決策的能力。在指定訪問寄存器的約束方面，以迭代方式進(jìn)行決策的能力非常有幫助。

首先，我們要捕獲存儲器測試操作的核心屬性：地址、訪問大小、寫入數(shù)據(jù)、寫入掩碼。寫入掩碼指定了在進(jìn)行檢查時應(yīng)該讀取／寫入哪些位，而必須忽略哪些位。

Action 是指要在目標(biāo)驗(yàn)證環(huán)境中執(zhí)行的操作單位。在下文中，我們將了解更改  body  action  的實(shí)現(xiàn)如何讓我們輕松地將寄存器訪問測試意圖重定向到UVM 和嵌入式軟件環(huán)境。

圖  2  顯示的寄存器訪問描述符不包括系統(tǒng)中的任何IP 詳細(xì)信息。接下來，我們需要添加這些限制。我們的  DMA  引擎（來自  opencores.org  的  Wishbone  DMA Core）包括一系列的核心寄存器，還有一組通道描述符寄存器。使用基于圖表的描述，我們能夠以迭代方式描述寄存器地址。

圖 3 中的圖形描述顯示了選擇 DMA 寄存器地址的過程：

■ 選擇核心寄存器或通道控制寄存器陣列(dma_reg)

■ 如果選擇通道控制寄存器

——選擇哪個通道 (dma_ch)

——選擇哪個通道寄存器被作為目標(biāo)(dma_ch_reg)

圖 2 - 核心寄存器訪問結(jié)構(gòu)體

圖 3 - DMA 寄存器地址選擇

圖 4 - DMA 寄存器地址選擇規(guī)則

圖 4 顯示了此過程的文字描述

…未完待續(xù)…

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