基于靜態(tài)分析的RTL設(shè)計(jì)錯(cuò)誤檢測(cè)方法研究.pdf

1、近年來(lái),隨著數(shù)字集成電路工藝的迅速發(fā)展,芯片集成度的進(jìn)一步提高,電路規(guī)模變得越來(lái)越大,復(fù)雜度也越來(lái)越高,其功能正確性也越來(lái)越受到人們的重視。然而,如何保證集成電路設(shè)計(jì)的正確性卻是一個(gè)一直都沒(méi)有得到很好解決的問(wèn)題。在實(shí)際集成電路的設(shè)計(jì)流程中,設(shè)計(jì)驗(yàn)證已經(jīng)成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素,也是時(shí)間耗費(fèi)最大的環(huán)節(jié),并且其處理的規(guī)模和效率的增長(zhǎng)落后于設(shè)計(jì)規(guī)模的增長(zhǎng)。因此,如何自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)重復(fù)繁瑣的驗(yàn)證過(guò)程,進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)驗(yàn)證的效率,使其能夠快速準(zhǔn)確的對(duì)目

2、標(biāo)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分的驗(yàn)證,是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
　　目前集成電路的設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法主要包括模擬驗(yàn)證和形式化驗(yàn)證兩大類。模擬驗(yàn)證具有良好的可擴(kuò)展性,但它是一種不完全的驗(yàn)證方法,對(duì)于設(shè)計(jì)中存在的某些特殊錯(cuò)誤的驗(yàn)證效率較低。形式化驗(yàn)證是一種完全的驗(yàn)證方法,但它存在狀態(tài)空間爆炸問(wèn)題,導(dǎo)致其處理的設(shè)計(jì)規(guī)模較小。本文針對(duì)集成電路的寄存器傳輸級(jí)(register-transfer level,簡(jiǎn)稱RTL)設(shè)計(jì)中潛在的常見(jiàn)錯(cuò)誤,例如狀態(tài)機(jī)死鎖、管腳配置

3、錯(cuò)誤和控制信號(hào)有效值錯(cuò)誤等,提出了一種基于靜態(tài)分析的RTL設(shè)計(jì)錯(cuò)誤檢測(cè)方法。該方法通過(guò)對(duì)RTL設(shè)計(jì)的源代碼進(jìn)行靜態(tài)分析,能夠有效的實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)錯(cuò)誤的自動(dòng)查找,可以幫助用戶改進(jìn)硬件設(shè)計(jì)的質(zhì)量,提高設(shè)計(jì)驗(yàn)證的效率。本文所做的工作具體有以下幾點(diǎn):
　　(1)提出了一種基于靜態(tài)分析的RTL設(shè)計(jì)錯(cuò)誤檢測(cè)方法。
　　為了快速有效的對(duì)集成電路設(shè)計(jì)中潛在的常見(jiàn)錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè),本文提出了一種基于靜態(tài)分析的RTL設(shè)計(jì)錯(cuò)誤檢測(cè)方法。首先將待檢測(cè)的錯(cuò)誤

4、類型的判斷標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)于配置文件中,然后基于靜態(tài)分析技術(shù)對(duì)RTL設(shè)計(jì)的源代碼進(jìn)行掃描,提取待檢測(cè)設(shè)計(jì)的特征信息,最后通過(guò)比較特征信息和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)完成待檢測(cè)錯(cuò)誤的自動(dòng)查找。這種方法的檢測(cè)過(guò)程不需要人機(jī)交互,是代碼走查方法發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的自動(dòng)實(shí)現(xiàn),并且只需要修改輸入的待檢測(cè)的設(shè)計(jì)文件和待檢測(cè)的錯(cuò)誤類型的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)代碼重用于其他設(shè)計(jì)。由于這種方法的目的是在設(shè)計(jì)運(yùn)行前盡可能多的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中潛在的錯(cuò)誤,而不是證明設(shè)計(jì)完全正確或者證明設(shè)計(jì)符合特殊的功能

5、需求,可以作為模擬驗(yàn)證和形式化驗(yàn)證方法的預(yù)處理或者補(bǔ)充方法。
　　(2)利用基于靜態(tài)分析的 RTL設(shè)計(jì)錯(cuò)誤檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)了RTL設(shè)計(jì)中的三種常見(jiàn)錯(cuò)誤類型(狀態(tài)機(jī)死鎖、管腳配置錯(cuò)誤和控制信號(hào)有效值錯(cuò)誤)的靜態(tài)檢測(cè)。
　　基于本文提出的基于靜態(tài)分析的RTL設(shè)計(jì)錯(cuò)誤檢測(cè)方法,本文分別實(shí)現(xiàn)了RTL設(shè)計(jì)中狀態(tài)機(jī)死鎖錯(cuò)誤的檢測(cè)、管腳配置錯(cuò)誤的檢測(cè)、控制信號(hào)有效值錯(cuò)誤的檢測(cè)。另外,本文利用基于靜態(tài)分析的RTL設(shè)計(jì)錯(cuò)誤檢測(cè)方法在若干接口邏輯的