基于UVM 8051F內(nèi)核驗證平臺的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著集成電路產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，電路設(shè)計的復(fù)雜度和功能的復(fù)雜度在不斷地提高，從而導(dǎo)致了驗證工作難度大幅提高。處理器作為復(fù)雜設(shè)計的代表，其功能驗證工作是目前整個處理器芯片開發(fā)環(huán)節(jié)中的最大制約因素，如何縮短驗證周期、提高驗證效率已經(jīng)成為現(xiàn)階段研究的熱點問題。新的驗證方法學(xué)（如UVM）因其強大的自動性與重用性特點正發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
　　本文主要研究了基于UVM針對8051F內(nèi)核的功能驗證。由于該內(nèi)核屬于微處理器類設(shè)計，其工作的正確性體現(xiàn)在指令

2、集的正確執(zhí)行上。為此，本文首先制定了8051F內(nèi)核的驗證目標，即確保內(nèi)核指令集執(zhí)行正確。為實現(xiàn)這一目標，通過對內(nèi)核具體設(shè)計的分析，針對性地提出了三種指令驗證場景，包括普通工作場景、流水相關(guān)工作場景、中斷處理場景。同時將驗證目標指標化，分別提出在不同驗證場景下的驗證內(nèi)容。綜合分析每一種場景下指令驗證條件，提出了內(nèi)核驗證的總體方案，即利用UVM搭建功能驗證平臺進行隨機驗證過程。
　　基于驗證方案，本文分別針對受約束的隨機驗證方法和覆蓋

3、率驅(qū)動的驗證方法開展了具體實現(xiàn)工作。約束隨機的驗證平臺是利用兩層UVM環(huán)境組件搭建完成的。而本文提出的激勵產(chǎn)生方式為按指令操作數(shù)分類并層次化產(chǎn)生，根據(jù)不同驗證場景的要求，對相應(yīng)指令設(shè)置不同的約束。覆蓋率驅(qū)動的驗證平臺則是基于約束隨機的平臺結(jié)構(gòu)，添加覆蓋率反饋分析組件實現(xiàn)的。利用UVM聚合參數(shù)，實現(xiàn)對約束的可操作性，并設(shè)計覆蓋率反饋算法，修改指令產(chǎn)生策略，實現(xiàn)覆蓋率驅(qū)動驗證的過程。
　　依據(jù)驗證內(nèi)容，本文針對三種不同場景下的功能特性