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。     

基于UVM的远程控制FPGA一体化闭环仿真验证平台

远程控制FPGA是卫星执行地面指令和转发地面数据的核心部分,必须对其进行全面验证,避免存在设计隐患。本文以远程控制FPGA为被测件,使用目前最先进性的通用验证方法学UVM建立了一体化闭环仿真验证平台。该验证平台具有带约束收敛的测试向量随机生成和自动检查输出结果正确性功能,实现了功能覆盖率检测,能有效提高远程控制FPGA验证的效率和质量,较好的满足了验证需求。     

一种1750A指令集仿真软核设计与验证

MIL-STD-1750A指令集是星载弹载计算机常用指令集之一,为实现该类指令集CPU+FPGA的通用性验证,实现安全性、强度、单粒子翻转等异常测试,满足测试覆盖率要求,保证星载弹载计算机系统可靠性,提出了一种CPU+FPGA的仿真模型搭建方法,利用如中断和故障处理机制的实现、浮点运算单元设计方式、异常注入机制设计以及图形控制界面等关键技术,实现了一种精简1750A仿真软核。实验证明,利用该仿真软核设计的CPU+FPGA的仿真模型平台,可极大提高1750系列CPU相关接口的FPGA产品的验证效率和可靠性,也为后续星载弹载软件的测试提供了一套故障注入方便、故障定位清晰的测试平台。     

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.     

基于SynoTPys 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.     

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。     

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。     

高性能MCU的FPGA原型验证系统研究与平台实现

本文研究并实现了一种基于Cortex-A7核的高性能MCU在FPGA原型阶段的验证平台。该设计研究可以针对高性能MCU芯片或其FPGA原型验证阶段的软硬件验证环境快速搭建,通过交互式、软硬件协同的方式对MCU芯片各个模块功能进行实时、可靠的功能验证。高效的FPGA原型验证可以提高MCU研发速度、缩短验证时间、提高验证效率、及时发现芯片设计的缺陷、缩短芯片研发周期。     

基于USB-FIFO的FPGA与上位机通信的设计与实现

介绍了USB协议芯片FT245RL的工作原理,设计了FT245RL与FPGA的接口电路,给出了FPGA发送和接收数据帧状态机的VHDL语言的描述,并调试其与上位机的通信;简化了电路设计,提高了测试效率,该设计具有很强的通用性,该电路已成功地应用到航天某型号的测试设备中。     

龙腾Stream流处理器验证

芯片设计复杂度的提高迫切地需要先进的方法学以应对巨大的验证工作量。通过开发基于System Verilog的覆盖率驱动的自动化验证平台,对龙腾Stream流处理器的指令集进行了功能验证。实验结果表明,该验证平台提高了验证效率和功能覆盖率,具有良好的重用性和可移植性。搭建FPGA原型验证系统对流处理器的功能和系统性能进行了评测,并提出了优化流处理器加速性能的方法。     

星载嵌入式软件全数字仿真开发验证平台

为了应对当前航天器软件功能日趋复杂与软件研制周期短、对软件可靠性和安全性要求高的矛盾,同时为了满足国产化自主可控的需求,在国产Linux操作系统下,以QEMU的 SPARC V8指令集模拟器为基础,解决了SOC2012片内外设与A6017仿真等关键问题,搭建了一种星载嵌入式软件全数字仿真开发验证平台;提出了通过共享内存解决方案,提高QEMU指令集仿真内核对外围IO空间读写仿真效率;该平台已经用于某卫星型号控制分系统软件和星务软件测试,相较于基于硬件的测试平台,该平台具有更好的可重用性和快速搭建性,能够大大降低硬件测试的风险和成本,同时具备更强的可控性以及更丰富的调试和测试手段。     

MPEG-2解码芯片的AMBA总线和DMA控制器设计

MPEG-2是目前应用最广泛的数字音视频编码的国际标准,采用Top-Down 的方法,完成了MPEG-2解码系统芯片中的AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）总线和DMA（Direct Memory Access）控制器的RTL级代码设计,并搭建测试平台进行功能仿真,最后通过了FPGA的验证。测试结果表明该设计能够在150 MHz频率下工作,满足数字电视标清和高清的标准要求。     

基于混合原型平台的UARTIP核设计与验证

传统的软硬件设计方法已无法满足So C快速验证的应用需求。针对此现状,阐述了虚拟平台与硬件平台相结合的混合原型验证技术,主要介绍了UART IP混合验证方案,分析了UART IP核协议、功能模块设计以及FPGA平台搭建,最后通过构建虚拟平台和编写测试脚本,对IP核进行混合原型验证。验证结果表明,该IP核复用性好,完全可以应用于So C设计中。     

一种软件自动测试系统

针对航天测控任务频度高,测控任务软件系统测试重复性高、人工测试工作量大、测试效率和可靠性低的特点,通过分析系统测试条件和需求,设计了一种基于黑盒测试的软件自动测试系统.文章介绍了自动测试系统的系统结构、主要功能模块、测试平台部署及测试流程等,并详细阐述了测试用例管理、测试数据自动生成、测试过程控制、测试结果评估和测试报告自动生成等关键技术;该系统能够有效的减少人工重复工作量,增强系统测试的自动化,提高系统测试效率和质量.     

基于UVM 的FPGA 测试技术的研究

FPGA 设计规模和复杂度的急剧增加使得对其测试的难度提高。本文研究UVM（通用验证方法学）架构和特 点,采用UVM 搭建验证平台,以TS101 作为上位机、FPGA 作为其接口控制功能为例,验证FPGA 逻辑设计的正确性。     

一种IEEE1394物理层IP的FPGA原型验证方法

符合IEEE1394协议的物理层IP主要完成总线连接检测、连接管理、仲裁、数据收发等功能,是一款集成高速Ser-des的数模混合SoC。由于在Serdes的测试芯片设计完成前无法对1394物理层IP进行全面验证,因此文中在介绍1394 PHY物理层IP各部分功能的基础上,提出了一种以Xilinx的GTP代替1394物理层Serdes,构建FPGA原型验证平台,采用专用硬件逻辑和软件结合的方式,对1394物理层IP进行充分验证的方法。使用该平台可在Serdes设计未完成前对数字逻辑进行验证,大大缩短物理层IP的开发周期;通过软件控制下的测试项生成、测试过程监控、测试结果判断,可显著提高验证效率。     

国产数字元器件板级综合测试平台的设计与实现

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控,需要对其核心部件乃至关键元器件进行国产化替代及应用适应性验证,设计一种基于FPGA的国产数字元器件板级综合测试平台。该平台兼容CMOS、LVDS等多种数字接口和电压、电流等模拟信号输入接口,可满足不同芯片的输入输出电平标准;内置DDR3 SDRAM进行数据缓存,Flash阵列作为数据存储器,可实现高速实时数据读写及大容量存储;适用于时序逻辑、组合逻辑数字元器件的板级验证,可并行测试多种异构元器件,节约测试成本。最后利用该平台进行器件板级验证测试,实验结果表明：器件板级应用功能正常,动态功耗稳定,在极端环境下工作性能良好,具备较高的工程应用价值。     

基于FPGA的OFDM基带软硬件联合验证平台的设计

针对OFDM基带系统的软件仿真和硬件验证,提出并设计了一种基于FPGA的OFDM基带系统软硬件联合验证方案。在该方案中,基带系统由上位机的软件基带部分和FPGA的硬件基带部分组成。两者之间的数据连接由基于以太网的UDP协议实现,从而在验证平台上实现了完整的基带系统。应用实例表明,在所提出的基带系统验证平台中,软件仿真可以运行于实际信道,硬件验证的结果可以得到灵活的实时处理。因此该平台为基带系统的设计提供了从算法研究到硬件实现的统一测试环境,有效提高了设计效率。     

基于模型驱动的Web应用自动化测试平台设计与应用

为了提高Web应用的测试效率和测试覆盖率,保证Web应用软件的质量,设计了基于模型驱动的Web应用自动化测试平台。该平台结合了基于UML模型的测试用例生成、基于关键字驱动思想的框架设计和复杂多层的自动化测试框架,实现了测试用例自动设计生成及测试自动化执行,增加了测试脚本的复用性,显著提高了测试效率和测试覆盖率。最后,给出应用实例,并与现有的测试方法和平台进行对比,突出本平台的可行性和应用价值。     

基于数据源识别和驱动分析的软件系统测试方法

航天测控软件系统安全关键等级高,其质量直接决定航天任务成败,具有架构庞大、软件配置项多、内外接口复杂、数据传递路径长、处理实时性强等特点,软件系统测试的要求高且难度大,目前存在系统测试需求不清晰、测试针对性差等实际问题;航天测控软件系统是典型的数据驱动型软件系统,针对其特点,文章提出了一种基于数据源识别和数据流分析的软件系统测试方法,开展了数据源识别、数据流路径分析、数据状态分析和获取、系统级数据流顺序图生成等关键技术研究,给出了该方法的推荐工作流程;该方法已在多个航天测控中心软件系统测试中应用,实践表明,针对数据驱动型软件系统,该方法可以显著提高系统测试的设计有效性和测试效率。