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。     

一种集成“龙芯1号”IP核的SoC的体系结构

提出了一种集成“龙芯1号”RISC CPU以及其它12种IP核的SoC的体系结构,并对其性能进行了分析。此外,还将该SoC与目前市场上存在的同类SoC的主要特征进行了对比,该SoC的设计目标定位在低成本、低功耗、高稳定性与安全性的32位嵌入式应用。     

龙芯1号处理器结构设计

首先介绍了龙芯处理器的研制背景及其技术路线。分析了龙芯处理器坚持高性能定位、稳扎稳打的设计策略以及兼容主流处理器的原因,并指出在目前达到与国外相同主频的客观条件不具备的情况下,应走通过优化处理器结构来提高性能的道路,并以处理器结构技术的突破为根本。然后介绍了龙芯1号处理器的体系结构设计,包括基于操作队列复用的动态流水线设计、在乱序执行的情况下实现精确例外处理、取指与转移控制结构、存储管理以及针对缓冲区逐出攻击的系统安全设计等等。测试表明龙芯1号处理器的指令流水线效率高,其安全设计能有效防范使用缓冲区送出技术进行的网络攻击。但龙芯1号处理器的Cache过小,在组织方式上也有待改进。     

基于覆盖率模型的AMBA接口随机验证方法

AMBA协议是主流SoC(system-on-chip)片上总线的事实标准。结合龙芯1号AHB接口的验证,介绍了基于覆盖率模型的AMBA接口随机验证的系统架构,提出了AHB协议模型的定义方法,采用约束化随机向量对目标空间产生强化测试。该方法迅速定位了接口设计中隐蔽的问题,最终达到了100％的功能覆盖率。该方法能够有效地保证接口设计的质量,对互连协议的验证具有普适意义。     

RapidIO IP核的验证方法研究

串行RapidIO是针对高性能嵌入式系统芯片间和板间互连而设计的,是未来十几年中嵌入式系统互连的最佳选择之一.在以RapidIO为接口的SOC设计中,对RapidlO IP核的验证是其基础.基于对RapidIO协议的理解,研究了RapidlOIP核功能验证的方法、验证平台的搭建以及验证侧试过程的实施,提出了虚拟平台验证与FPGA原型验证相结合的验证方法.该验证过程搭建了可靠的验证平台,为RapidlO IP核的可靠工作提供了保证.文中的研究工作,从验证思路和方法上对于类似设计的验证具有一定的参考价值.     

基于AMBA总线的IIC协议IP核设计与验证

介绍了一种基于AMBA总线verilogHDL实现的IIC主机模式的IP核设计。该模块能够在标准和快速模式下运行,能够灵活配置为十位地址寻址或七位地址寻址模式。详细说明了该IP核的架构,各部分设计及状态转换过程。最后该模块通过了系统验证,并在xilinxFPGA上转化为硬件电路实现了所有功能。     

中科院公布龙芯进展 明年目标性能锁定P4 1G

2003年12月20日，在中科院计算所开放日上展出了龙芯2号，公布了龙芯CPU的最新研究进展。     

基于可复用IP方法的32位嵌入式微处理器结构设计

介绍了一种基于可复用IP方法进行了32位嵌入式微处理器结构设计的方案。该结构中IP模块均自行设计，接口符合AMBA总线规范。仿真结果表明，设计达到预期的功能要求。     

微处理器功能验证方法研究

微处理器验证是微处理器设计的关键环节。该文探讨了微处理器模拟、硬件仿真、形式验证等方法的原理、特点和适用场合,提出了进行多层次微处理器功能验证的总体思路。     

基于事务级USB设备接口IP核的验证

随着集成电路的设计规模不断增大,功能验证逐渐成为整个设计过程中的瓶颈.传统验证方法已经难以适应.事务级验证与传统验证方法比较,事务级验证具有更高的抽象层次,验证效率得到了提高.本文时事务级验证方法进行了简要介绍,说明了事务级验证的实现方法,提出了一种基于事务USB设备接口IP核验证平台,该验证平台具有较高的自动化程度和较强的可重用性.     

基于AMBA总线接口的以太网IP核

介绍了一款32位SoC芯片中基于AMBA AHB总线接口的以太网IP核的设计。目前该IP核已通过RTL级测试与FPGA验证。通过性能测试，表明该以太网IP核能满足许多实际应用的需求。由于其具有标准的总线接口，因此完全可以作为一个可重用的IP核。     

Physical Design Methodology for Godson-2G Microprocessor

The Godson-2G microprocessor is a high performance SOC which integrates a four-issue 64-bit high performance CPU core(called GS464),a DDR2/3 controller,a HyperTransport controller,a PCI/PCI-X controller,etc.It is physically implemented in 65 nm CMOS process and reaches the frequency of 1GHz with power consumption less than 4 W.The main challenges of Godson-2G physical implementation include nanometer process technology effects,high performance design targets,and tight schedule.This paper describes the ke...     

龙芯2号微处理器的功能验证

开发龙芯2号这样的高性能通用处理器是一项极其复杂的艰巨任务.龙芯2号处理器的设计规模和复杂度比龙芯1号增加了许多倍,如何保证设计的正确性是一个重大挑战.简单的系统级测试已经不能满足设计的需要,这就要求采用多种有效的、先进的验证方法和工具帮助设计者尽可能早的发现和改正设计错误.主要介绍了在龙芯2号处理器的设计开发过程中采用的功能验证流程和主要验证方法.模拟仿真是主要的验证手段,新的形式化验证方法也应用到了验证流程当中.     

基于验证库的微处理器指令集验证方法

指令集作为微处理器软件和硬件的分界线在计算机体系结构中占有重要地位。测试程序自动生成（RTPG）是微处理器指令集验证的主要方法之一。该文比较目前主流的RTPG技术和验证策略,提出基于验证库的随机测试程序生成工具。使用通用脚本语言开发验证库和测试程序模板,针对不同验证阶段生成高质量的测试程序。测试结果表明,该方法实现简单,能达到较好的验证效果。     

嵌入式协议栈Mobile IP功能的测试

在一个无操作系统的嵌入式系统上移植了标准的ICP／IP协议栈。并为协议栈添加了对Mobilc IP协议的支持,为了检验所作的修改是否符合Mobile IP协议的规定,进行了多项测试,观察协议栈在不同情况下的反应,文章对测试过程进行了描述并列出了测试条目。