FPGA的验证平台及有效的SoC验证方法

设计了一种基于FPGA的验证平台及有效的SoC验证方法,介绍了此FPGA验证软硬件平台及软硬件协同验证架构,讨论和分析了利用FPGA软硬件协同系统验证SoC系统的过程和方法.利用此软硬件协同验证技术方法,验证了SoC系统、DSP指令、硬件IP等.实验证明,此FPGA验证平台能够验证SoC设计,提高了设计效率.     

无源高频RFID芯片的FPGA原型验证平台设计

利用Xilinx的FPGA设计了一个FPGA原型验证平台,用于无源高频电子标签芯片的功能验证。主要描述了验证平台的硬件设计,解决了由分立元件实现模拟射频前端电路时存在的问题,提出了FPGA器件选型原则和天线设计的理论模型。同时,给出了验证平台的测试结果,通过实际的测试证明了验证平台设计的正确性和可靠性。该验证平台有力地支撑了RFID芯片的功能验证,大大提高了标签芯片的投片成功率。     

一款多核处理器FPGA验证平台的设计与实现

高性能处理器设计日趋复杂,为了缩短验证周期,降低研制风险通常需要在流片之前进行基于现场可编程门阵列(field programmable gate-array,FPGA)原型验证平台的软硬件协同验证.随着处理器多核化的发展,FPGA原型验证平台的实现变得越来越具有挑战性.介绍了一款高性能多核微处理器FPGA验证平台的设计与实现方法,详细阐述了该FPGA验证平台采用的母板/子板总体架构、分片策略、时分复用实现技术及I/O接口实现方法.该平台具有良好的可扩展性,能够方便灵活地实现目标芯片在各种规模和配置下的FPGA验证,用于在流片前对目标芯片进行功能正确性验证和性能评估.经过该FPGA平台验证的目标芯片,首次流片返回的芯片能成功运行操作系统和各种应用程序,实现了一次流片成功的目标.最后对该FPGA验证平台的应用前景进行了分析总结.     

AS5643协议处理FPGA的仿真验证

现代FPGA设计中,仿真验证是证明FPGA设计能正确实现其功能的过程,是保证FPGA设计质量的有效手段之一。文中在分析AS5643协议的基础上,搭建了有效可靠的虚拟验证平台,重点研究了虚拟验证平台的构建方法,并开发相应的功能模型和测试用例。通过把这些功能模型挂接在FPGA的外部接口上,将初始化信息写入到相应的寄存器和配置DPRAM中,达到模拟FPGA的工作过程来进行各项测试工作。该验证平台适用于AS5643协议处理专用FPGA,验证方法提高了验证效率,缩短了整个设计验证周期。     

FPGA软件自动化验证平台设计与实践

目前,航天任务急剧增多,研制周期大大缩短,FPGA的应用呈阶梯式增长,提高FPGA软件的测试效率成为新的挑战;验证平台的搭建是进行FPGA测试的前提条件,而验证平台的好坏直接影响测试效率和质量;为了提高测试效率,设计搭建了基于Makefile脚本的自动化验证平台,可在该平台上进行FPGA软件静态测试和动态测试,覆盖了目前航天型号FPGA软件测试的全部类型,实验结果表明该平台的应用能够有效地缩短测试时间,并保证测试质量。     

面向异构多核处理器的FPGA验证

随着处理器架构的发展,高性能异构多核处理器不断涌现.由于高性能异构多核处理器的设计十分复杂,为了降低设计风险,缩短验证周期,提前进行软件开发,复现硅后问题等,通常需要搭建现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的原型验证平台,并基于FPGA平台开展种类繁多,功能各异的软硬协同验证和调试工作,提出的基于同构FPGA平台对异构多核高性能处理器的FPGA调试、验证方法,有效地利用了异构多核处理器的架构特征,同构FPGA的对称特点,以层次化的方法自顶向下划分FPGA,自底向上构建FPGA平台.结合差速桥、自适应延迟调节、内嵌的虚拟逻辑分析仪(virtual logic analyzer,VLA)等技术可快速完成FPGA平台的点亮(bring-up)和部署.所提出的多核互补,核间替换模拟的调试SHELL等方法可以快速完整地对目标高性能异构多核处理器进行FPGA验证.通过该FPGA原型验证平台,成功地完成了硅前验证,软硬件协同开发和测试,硅后问题复现工作,并为下一代处理器架构设计提供了快速的硬件平台.     

基于FPGA的SoC/IP验证平台的应用

基于FPGA的验证平台能够缩短SoC芯片的开发时间,提高验证工作的可靠性,并具有可重用性。利用Xilinx公司的FPGA作为一个基于标准总线连接的IP模块验证平台,并将待验证IP模块综合后下载于FPGA中,通过软硬件协同验证的方法,验证了待测IP模块的正确性。通过介绍SPI模块的验证方法,给出了基于FPGA的SoC/IP验证的软件设计思路。     

32位RISC微处理器FPGA验证平台设计与实现

微处理器的验证工作是一项复杂而重要的工作。针对传统的FPGA验证在板级验证过程中存在不能快速定位错误和调试方法单一等问题,同时结合“龙腾R2”微处理器的验证需求,设计了“龙腾R2”微处理器的FPGA验证平台,在该验证平台上成功进行了指令和VxWorks操作系统的测试。实践表明该验证平台大大缩短了验证周期,整个验证平台原理清晰,结构简单,扩展灵活、方便。     

采煤机网络化远程控制试验系统设计

针对采煤机远程控制系统在实际生产工作面上进行研究成本高、难度大等问题,提出了一种采煤机网络化远程控制试验系统的设计方案,研究了符合试验要求的采煤机内部控制结构,介绍了采煤机机载控制器和无线收发控制器、地面主机和井下主机控制软件的设计。该系统采用远程/本地控制模式搭建了采煤机远程控制系统网络,通过以太网、光纤、RS485总线、无线网络传输控制信号,实现了在地面主机(远程)、井下主机(本地)上控制采煤机动作的功能。该试验系统的搭建也为采煤机远程控制的进一步研究提供了试验平台。     

大规模SoC设计中的高效FPGA验证技术的研究与实现

一种针对大规模SoC设计的高效FPGA验证流程,分析了该流程所涉及的关键技术:通用硬件平台设计、FPGA软件环境设计和软硬件协同验证等。采用这些技术,FPGA平台可以快速且真实地模拟芯片应用平台,从而实现软硬件并行设计和协同验证。该验证流程已灵活应用于大规模SoC项目设计中,大大提高了SoC产品的研发效率。     

可进化芯片的FPGA接口设计与实现

针对FPGA IP核在可进化可编程系统芯片(SoPC)中嵌入时存在FPGA IP核端口时序控制和位流下载的问题,实现一种适用于可进化SoPC芯片的FPGA接口。该FPGA接口使用异步FIFO、双口RAM的结构和可扩展的读/写命令传输方式来实现FPGA IP核与系统的异步通信。嵌入式CPU可以通过FPGA接口实现FPGA IP核的片内位流配置。FPGA接口中的硬件随机数发生器实现进化算法的硬件加速。使用自动验证平台与FPGA原型验证平台对FPGA接口进行验证来实现验证的收敛。测试结果表明,FPGA接口成功实现了嵌入式CPU与FPGA IP核的通信,完成芯片内的进化。     

FPGA密码芯片差分功耗分析仿真研究

在分析FPGA组成结构特点的基础上,根据FPGA功耗产生的机理,提出了一种FPGA功耗模型。针对DES加密的DPA,实现了DPA仿真平台,并利用该模型和仿真平台验证了FPGA实现DES加密算法对DPA攻击的脆弱性。     

基于ARINC 659的FPGA原型验证平台的构建与实现

依据ARINC 659协议的芯片设计中复杂功能逻辑的验证需求,提出了一款用于验证ARINC 659芯片逻辑功能的FPGA验证平台,全面论述了ARINC 659验证平台的构建以及ARINC 659芯片FPGA原型验证的全过程.实验结果表明,该验证平台能较为充分,全面地验证ARINC 659芯片的逻辑功能,提高了验证效率,缩短了芯片开发中的验证周期.     

基于固件的系统芯片协同验证平台

使用FPGA进行全系统仿真是验证基于平台设计的系统芯片(SoC)的有效手段,但FPGA原型验证一方面须等待硬件设计完成编码,另一方面FPGA全系统环境下的硬件设计错误定位耗时,验证周期较长.为更早展开系统级验证工作并缩短验证周期,提出一种基于固件的协同验证平台-FCVP.FCVP在FPGA上基于固件模拟待测硬件设计和系...     

SV DPI技术在FPGA仿真验证的应用探讨

SystemVerilog作为近年来逐渐流行的FPGA验证语言,包含了丰富的验证特性：DPI、断言技术、功能覆盖率等,其中DPI接口技术可以帮助验证工程师在验证平台中实现对C或C++的调用,验证工程师可以通过编写C函数来实现复杂激励模型设计,同时也为进行复杂算法的FPGA设计的仿真验证提供了新的验证思路。本文提出一种基于DPI接口的FPGA仿真验证方法,实验表明：利用该方法搭建的仿真验证平台相对于传统的纯verilog验证平台,具有更高的仿真效率和验证的灵活性。该验证方法为算法级FPGA设计的确认测试提供了新的验证思路。     

基于FPGA的嵌入式多核处理器及SUSAN算法并行化

给出了四核心嵌入式并行处理器FPEP的结构设计并建立了FPGA验证平台.为了对多核处理器平台性能进行评测,提出了基于OpenMP的3种可行的图像处理领域的经典算法SUSAN算法的并行化方法:直接并行化SUSAN、图像分块处理和多图像并行处理,并对这3种并行算法在Intel四核心平台和FPEP的FPGA验证平台上进行性能测试.实验表明,3种并行算法在两种四核心平台下均可获得接近3.0的加速比,多图像并行处理在FPEP的FPGA验证平台可以获得接近4.0的加速比.     

基于龙芯IP核SoC芯片的FPGA验证技术研究

阐述了片上系统(SoC)设计的发展情况和现场可编程门阵列(FPGA)的独特优势,为基于龙芯I号处理器IP核的SoC设计了FPGA验证平台,并介绍了怎样利用该平台进行软硬件协同设计、SoC系统移植、IP核验证和运行实时操作系统。     

FPGA在线实验平台设计与在线实验方法研究

针对传统FPGA（Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列）实验只能在本地完成的局限性,探索MOOC（Massive Open Online Course,大规模开放在线课程）在实验教学中的应用新模式,自主研发了FPGA在线实验平台。利用该平台,学生可以随时随地进行在线实验,从而突破时空限制;该平台支持以FPGA为核心的多门硬件类课程在线实验,使得多门课程衔接贯通,有助于培养提高学生的计算机系统设计能力。提出实现键盘鼠标接口在线实验和VGA实时显示的远程控制方法,解决了支持键盘、鼠标和VGA显示器的技术难题,拓展了平台功能,增加了在线实验项目的多样性和趣味性,有助于激发学生的学习兴趣和创新意识。开发的在线实验平台和在线实验方法已应用于实际教学中,并取得了很好的教学效果。     

基于FPGA的H.264/AVC视频解码系统验证平台的设计

FPGA验证已成为系统设计中的重要验证手段之一。详细介绍了基于FPGA的验证平台的硬件组成、工作过程及其设计过程中应该注意的问题。该验证平台主要用于对H.264/AVC解码系统进行硬件模块的验证,从而为整个视频解码系统的开发提供可靠的依据。     

基于Synopsys VMM方法的FPGA验证技术

针对可编程器件在数字系统设计领域日益显现的重要性,分析了基于现场可编程门阵列(FPGA)的硬件设计的质量保证方法,指出必须对FPGA设计进行充分的验证以提高相应产品的可靠性.从验证方法和方法学角度阐述了验证平台的发展趋势,比较了当前主流的验证方法学,基于Synopsys VMM方法提出并实现了一种层次化的通用验证技术,运用该技术搭建的验证平台已在工程实践中得到应用,验证结果表明,在保证平台通用性的同时提高了验证效率.