无线传感器网络SOC芯片的低功耗设计

该文提出了一种无线传感器网络节点的SOC解决方案,介绍SOC设计的要点及VLSI低功耗设计的特点,在此基础上,着重分析了无线传感网络节点的体系结构,并从系统级,结构级,RTL级及物理设计几个方面阐述了无线传感网络节点芯片的低功耗设计。整个设计在FPGA上通过验证,并且完成了芯片的物理设计。     

集成电路设计的系统级描述语言SystemC

人们提出了软件硬件协同设计的设计方法，以克服传统的将软件和硬件分开的设计方法对于SOC的设计存在的缺陷。SyStenlC是顺应这种发展趋势而产生的系统级描述语言。它是一种通过类对象扩展和基于C／C 的建模平台，支持系统级软硬件协同设计、仿真、验证、软硬件协同设计的系统级描述语言。本文介绍了系统级描述语言SySternC在集成电路设计中的应用，讨论了基于SyStemC的集成电路设计的设计流程、设计优势及其发展趋势。     

基于SDL／MSC的实时嵌入式系统概念级设讨

概念级设计是实时嵌入式系统设计自动化的第一步，由于它的性能直接关系到整个系统的设计质量，所以也是非常重要的一步．除了对所设计系统的功能进行描述、验证之外，概念级设计还应该对所设计系统的性能进行分析．否则，如果将错误带到下一阶段，将会使整个设计付出沉重的代价．在简单介绍了实时嵌入式系统的自动化设计原理，并分析了目前人们采用的三种概念级设计方法缺点之后，文章提出了基于SDL／MSC描述与验证的，适用于单FPGA或多FPGA系统的概念级设计方法．这种方法包括系统的SDL／MSC描述与验证、有向无环图(DAG)的产生、DAG子图划分等几部分．在文章的最后，还指出了这种设计方法存在的不足．     

一种高效Cable Modem SOC软硬件协同验证平台

通过对基于龙芯一号CPU的双向有线调制解调器SOC的研究,利用软件仿真和硬件模拟相结合的方法,设计了一种软硬件协同验证平台TWCNP,可分别对EuroDOCSIS协议栈、EuroDOCSIS协议处理器、整个双向有线网络SOC等软硬件进行验证,并实现了验证和设计的统一.为了提高TWCNP的验证时效性,提出了一种基于TWCNP-OS的软硬件协同验证方法,缩短了开发周期,保证了SOC设计的可靠性.     

基于开源处理器的传感器节点SOPC设计

采用软硬件协同设计的方法,基于开源处理器OpenRISC1200设计一种面向无线HART网络应用的传感器节点可编程片上系统(SOPC),实现节点任务处理等基本功能.整个硬件系统首先进行功能仿真,然后使用ISE工具综合、评估了整体性能,最后下载到FPGA中进行软件开发与验证.针对实际应用,移植了实时操作系统RAW-OS和无线HART协议栈,编写相应的程序完成测试,结果表明:所设计的节点片上系统(SOC)功能稳定可靠.     

SoC设计中支持软硬件划分的虚拟微处理器

在SoC系统软硬件协同没计过程中，采用WISHBONE总线协议标准来构造虚部件级SoC系统，将经过软硬件划分后的软件和硬件在虚部件级进行协同仿真，再进行实部件级的综合。提出了一种基于ARMSim仿真内核的虚部件级微处理器(虚拟微处理器)的模型构造方法，可以简化SoC系统的设计。     

基于8051软核的SOPC系统设计与实现

介绍了基于IP的可重用的SOC设计方法;选用MC8051IP核为核心控制器,自主开发了UARTIP核、I2CIP核、USBIP核,采用Wishbone片上总线架构,集成了一个MCU系统;同时设计了针对此MCU系统的微机调试软件和硬件调试器,并实现了MCU系统的FPGA验证和整个系统的功能验证。设计中采用了开发8051行为模型的方式,缩短了系统仿真的时间;而USBIP核设计则采用双缓冲区结构,方便了系统集成,提高了传输速度。     

基于FPGA的卡尔曼滤波器的设计与实现

采用 FPGA 硬件实现卡尔曼滤波器,解决了采用 DSP 软件方法实现存在的并行性和速度问题。以基于 FPGA 的数据采集系统为硬件平台,根据模块化设计思想,采用 VHDL 编程实现ADS8364芯片控制模块,利用 FPGA 的系统级设计工具 DSP Builder 设计卡尔曼滤波器模块,给出模块的软件仿真结果并完成整个系统的硬件验证。结果证明了设计的正确性,同时表明采用 DSP Builder使卡尔曼滤波器的 FPGA 硬件实现更加简单,速度更快。     

SOC功能测试系统的设计与实现

针对SOC（System On Chip）功能特点。设计一种能够方便的完成SOC功能测试的测试系统。该系统在稍作修改的情况下可完成对不同SOC的功能测试,具有较好的移植性和扩展性,节省测试时间。介绍了SOC的组成及其测试现状,设计一种测试系统,并通过该系统完成对东南大学自主研发的SOC芯片SEP5010的功能测试。     

SOC功能测试系统的设计与实现

针对SOC(System On Chip)的功能特点,设计一种能够方便的完成SOC功能测试的测试系统。该系统在稍作修改的情况下可完成对不同SOC的功能测试,具有较好的移植性和扩展性,节省测试时间。介绍了SOC的组成及其测试现状,设计一种测试系统,并通过该系统完成对东南大学自主研发的SOC芯片SEP5010的功能测试。     

面向SOC系统设计的层次化CDFG的扩展

本文主要介绍了层次化CDFG中标准控制结构和并行结构的扩充及转换方法,从而为在高层次 SOC设计中真正使用HCDFG提供了基础。同时,文中还给出了HCDFG在系统验证中的作用,它为不同方法的混合验证提供了统一而有效的内部结构。     

An automatic ABV methodology enabling PSL assertions across SLD flow for SOCs modeled in SystemC

Property specification languages and ABV (assertion-based verification) driven by simulation are being recognized by many as essential for verification of today’s increasingly complex designs. In addition, there are few mature approaches that concentrate on improving assertion integration with high-level designs modeled in SystemC. This paper discusses the issues faced within SystemC environments to incorporate PSL (property specification language) assertions. It also proposes an automatic solution that enhances SOC (system on chip) SLD (system level design) flow with PSL assertions embedded into SystemC designs.     

嵌入式微处理器的软硬件协同验证

软硬件协同验证是解决系统芯片验证的关键技术：模型驱动的软硬件协同验证方法是一种新颖的嵌入式微处理器的验证方法，其主要部分包括基于真实的验证平台、验证向量的自动生成器、验证结果的分析和比较器。该验证方法可实现嵌入式微处理器的完备验证，且基于该方法实现的验证平台可很容易地转化为系统芯片的设计及验证平台。     

专用集成电路的设计验证方法及一种实际的通用微处理器设计的多级验证体系

随着专用集成电路制造工艺及设计方法的飞速发展,片上系统可集成的功能越来越多,规模越来越大,设计验证越来越复杂,只有使用先进的设计验证方法充分地验证其设计,才能保证一次投片成功.文中针对专用集成电路设计验证的各种方法和一种实际的通用微处理器设计的多级验证体系作了专门的描述,对片上系统设计者在构建自己的设计验证方案、使设计得以充分验证方面能给予一定的参考.     

基于逻辑等效模型的快速功能仿真验证

随着集成电路设计技术的发展,集成电路的规模越来越大,这使得在设计的各个阶段设计验证越来越重要,验证耗时的缩短也成为了SOC设计的关键。介绍了基于逻辑等效模型的快速功能仿真验证的方法和技巧,首先研究了验证的策略和方法,然后阐述了采用NC-Verilog进行快速功能仿真验证所使用的逻辑等效模型,最后给出了该方案的仿真结果和结论,证明该技术不仅能达到功能仿真验证的目的,而且有效地缩短了仿真周期,显著地提高了仿真效率。     

面向soc芯片的跨时钟域设计和验证

随着高性能、低功耗芯片的发展,多时钟域和跨时钟域(Clock Domain Crossing, CDC)设计越来越多,CDC设计和验证越来越重要。阐述了5种常用的同步器设计模板。验证方法提出了层次化的验证流程:结构化检查,基于断言的验证(assertion-based verification, ABV),对关键模块进行形式化验证。CI)C设计应用于研发的一款65nm工艺SOC芯片(最高主频1GHz,10个时钟域设计、多种工作模式),该芯片已流片回来。经测试,芯片的功能正确,说明设计和验证方法是完备的。     

总线协议检验器的设计

随着集成电路设计规模的不断增加,传统的验证方法学由于无法提供足够的能力来检查系统所有可能功能的正确性,已经不能满足SOC验证的需求。验证重用方法学是解决这一问题的有效途径。在SOC的验证过程中,利用总线协议检验器对片上总线上发生的事务进行协议检验,并将检验结果以文本格式显示出来,从而可以帮助验证工程师有效地判断数据传输的正确性,达到验证单个模块和系统功能的目的。总线协议检验器比传统的总线监视器存在自动化程度较高等优点,增强了验证的自动化,减少了验证时间,提高了验证效率。文中提出了一种总线协议检验器的设计方法,并给出了具体的实现过程。     

基于FPGA的组件控制器设计

OC(System on a Chip)是目前国际上嵌入式系统研究的一个热点。为了能使SOC面向实际应用,需要设计各种相应的组件控制器。本文描述了采用可编程器件进行组件控制器设计的方法,并以LCD控制为实例,采用FPGA进行设计、仿真和实现SOC单指令驱动LCD工作。仿真结果表明:该设计是成功的,使SOC外部组件的操控运行更高效。     

一种SOC原型机的建立与IP模块验证

SOC（System On Chip）将原来分立器件实现的CPUs、DSPs和存储器等模块整合在一个单芯片内,这种设计方法使得外围的IP模块的复用变得非常重要.而复用的IP模块必须嵌入到SOC中进行系统验证后才能使用,系统功能验证通常使用原型机的验证方法.该文论述了汉芯SOC的FPGA原型机验证环境的实现方法,以及如何使用串口建立起PC机与原型机的通讯.原型机验证中的一个普遍问题是ASIC设计代码不能直接映射到FPGA,否则会造成FPGA实现的硬件效率低,甚至时序不能满足从而导致验证失败,该文以门控时钟为例,对这种代码的转换提出一种可行的方法,并对转换前后的性能做了对比.最后,以一个常用的IP模块为例,对复用IP模块的系统原型机实时验证进行技术研究与探讨.     

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。