CN103713993A

CN103713993A - 芯片验证平台及其实现芯片测试的方法

Info

Publication number: CN103713993A
Application number: CN201310209420.6A
Authority: CN
Inventors: 林繁
Original assignee: SHENZHEN HUICHUN TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SHENZHEN YSPRING TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-05-30
Also published as: CN103713993B

Abstract

一种芯片验证平台及其实现芯片测试的方法，包括待测设计和行为级功能模型，所述行为级功能模型包括红外发射器模型、输入输出端口模型和晶振模型，尤其还包括LCD模型或Y2接口模型来扩充芯片测试功能。通过建立一个单输入参数的测试案例脚本以供引用，并对各测试案例的输入输出文件采用统一的定义来建立若干个测试案例联测的联测案例；运行所述联测案例可以无需人工干预，自动实现多个测试案例的结果判断，可靠性及可重复性好。

Description

芯片验证平台及其实现芯片测试的方法

技术领域本发明涉及芯片验证平台，是针对集成电路设计的验证而做出的简易测试平台。

背景技术随着半导体集成电路的发展，集成电路芯片的规模越来越大，包含的模块也越来越多。为了便于快速而准确对芯片进行验证，使用测试平台（testbench）并基于该测试平台从软件方面进行调试来达成对芯片各种功能的验证已经成为一种普遍手段。申请号为200510007449.1的中国专利申请公开了一种较有代表性的验证平台及其软硬件架构。

在现有使用测试平台对芯片进行验证过程的场合下，验证工程师需要用VERILOG语言编写很多测试案例。一般验证工程师是根据待测设计（包括待验证芯片）的模块接口描述来编写各种激励文件，该激励文件通过验证平台转换成相应的激励信号传达到待测设计的设计电路上，验证工程师再通过观察该设计电路的输出响应来判断测试是否正确。所述观察例如但不限于人工肉眼观察仿真器的输出波形，有些验证工程师会编写一个用以自动判断的行为级模型，甚至对于一些深入芯片内部的配置使用FORCE语句来进行强制标注。

上述现有技术的不足之处在于，针对新出现的包括LCD触摸芯片在内的各种芯片，随着芯片设计规模的增加，采用观察输出波形这种人工干预的手工检验来获得测试结果的办法既原始又简单，可靠性及可重用性都不高，费时费力而无法满足项目时间上的要求；此外，由于设计电路的功能趋于多样性，如何解决多个测试内容的衔接来尽快完成芯片测试也是一个问题。

发明内容本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种芯片验证平台以及其实现芯片测试的方法，以达到自动、快速而高效地完成芯片测试。

作为解决上述技术问题的技术方案是，提供一种芯片验证平台实现芯片测试的方法，包括构建芯片验证平台的步骤，该验证平台包括待测设计和若干行为级功能模型，所述行为级功能模型包括红外发射器模型、输入输出端口模型或晶振模型；尤其是，还包括：通过建立一个单输入参数的测试案例脚本以供各测试案例引用，并对各测试案例的输入输出文件采用统一的定义来建立若干个测试案例联测的联测案例步骤；其中每一测试案例均包括编写程序来对所述待测设计提供测试激励的子步骤、当前测试案例仿真结束输出测试结果的子步骤；运行所述联测案例的步骤。

上述方案中，所述联测案例的运行包括过程：运行联测案例脚本；调用并运行带第一单输入参数的测试案例脚本；调用并运行带第二单输入参数的测试案例脚本；……以此类推，直至各个测试案例脚本被调用并运行结束。

具体地，各所述测试案例脚本的调用及运行包括过程：根据所带单输入参数创建一与该单输入参数同名的当前测试案例文件夹；进入该文件夹调用VCS仿真器进入仿真，调用并运行与该单输入参数同名的汇编代码文本或与该单输入参数同名的激励文件；根据当前自动测试仿真结果来生成与该单输入参数同名的结果文件，结束并退出当前测试案例文件夹。

上述方案中，所述自动测试仿真结果是根据汇编代码程序的特定执行地址来判断的。可以是，所述汇编代码文本中程序的正确入口地址排在错误入口地址之后。

上述方案中，所述待测设计包括LCD触摸芯片，相应地，所述行为级功能模型还包括LCD模型，连接待测设计的LCD接口以接收并显示来自待测设计的显示内容。所述行为级功能模型还包括Y2接口模型，连接接待测设计的Y2接口以进行通信。

作为解决上述技术问题的技术方案还是，提供一种芯片验证平台，包括待测设计和行为级功能模型，所述行为级功能模型包括红外发射器模型、输入输出端口模型和晶振模型，其中红外发射器模型连接接待测设计的红外遥控接口以接收并检查来自待测设计的遥控方波，输入输出端口模型连接待测设计的数字端口以进行通信，晶振模型连接待测设计的晶振接口以向该待测设计提供时钟；尤其是：所述行为级功能模型还包括LCD模型，连接待测设计的LCD接口以接收并显示来自待测设计的显示内容。

上述方案中，所述行为级功能模型还包括Y2接口模型，连接接待测设计的Y2接口以进行通信。

与现有其它技术比较，本发明方法适用于不同的测试案例能够进行统一的结果判断，便于实现多个测试案例的联测，且测试结果自动比对，无需人工干预，具有相当的可靠性及可重用性。此外，本发明验证平台对行为级功能模型的扩充使得可测试芯片的类型增加，和测试功能更多。

附图说明

图1为本发明验证平台的架构；

图2a为单个LCD显示原理示意图，图2b为一个数字显示示例图；

图3为本发明汇编程序架构示例图；

图4为本发明联测案例脚本结构示例图。

具体实施方式

下面，结合附图所示之最佳实施例进一步阐述本发明。

图1示意了本发明验证平台的***架构。验证平台包括待测设计和行为级功能模型。所述待测设计（DUT，Design Under Testbench）包括设计电路，如芯片，为被验证的目标。该被验证的目标往往包括一个CPU核并以之为中央控制单元包括ROM、RAM、计数器等单元，以及通过各种模块（例如晶振模块接口、红外发生器控制模块、输入输出端口模块）控制的接口。本公司开发的芯片则还包括了用来连接LCD显示器接口的COM驱动模块和SEG驱动模块，用来连接Y2接口的Y2接口模块。行为级功能模型（BFM，Behavior Function Model）则模拟芯片的应用工作环境，且具有可配置的优点，便于用户在仿真器上用软件的方法来充分调试芯片功能。用户通过改变行为级功能模型的参数来改变激励信号，进而由待测设计得到的响应来判断待测设计是否达到要求目标。目前常用的行为级功能模型有红外发射器模型、输入输出端口模型和晶振模型。其中红外发射器模型连接接待测设计的红外遥控接口（包括脉冲输出口REM）以接收并检查来自待测设计的遥控方波，输入输出端口模型连接待测设计的数字端口（例如但不限于5个4位并行口PORTA～E中的任一个或多个）以进行通信，晶振模型连接待测设计的晶振接口（包括两根时钟线OSC和OSCX）以向该待测设计提供时钟。

本发明验证平台针对LCD触摸芯片，提出一种新的行为级功能模型，即LCD显示器的行为级模型（为方便起见，简称LCD模型），用来连接待测设计的LCD接口以接收并显示来自待测设计的显示内容。如图1所示，待测设计的LCD接口提供若干路SEG和若干路COM信号，以在LCD显示器上显示相应的数字或小数点，完整的显示效果例如但不限于如图2a所示，“*”表示可点亮字段，相邻的各字母与数字为该点亮字段的符号（非显示效果部分，仅示意用），通过控制不同的点亮字段可以显示15个数字和15个小数点，并使之按1/3、1/4、1/5或1/6占空比进行显示，并自动进行频率扫描、自动进行帧比对。根据图1可见，待测设计中CPU通过单元控制电路来控制LCD电源模块；连接并影响着LCD接口显示内容的是LCD RAM，因此用户可以对LCD RAM编程来指定显示的内容，包括数字。甚至进一步包括显示多个数字或字符。例如，通过LCD RAM编程，要其显示数字“2.3”；那么在仿真的时候，LCD屏幕上显示出如图2b所示的数字2.3且（不断的刷新来）持续显示该数字2.3，则判断显示功能验证通过，否则判断显示功能验证不通过。

本发明验证平台针对LCD触摸芯片，提出一种新的行为级功能模型，即Y2接口模型，连接接待测设计的Y2接口以进行通信。Y2接口是本公司首创提出过的一种二线串行通信接口协议，利用两根信号线即时钟线Y2CK和数据线Y2D来进行两机之间的双向数据传输。该协议具体规定了数据传输过程中时钟线Y2CK和数据线Y2D上的信号变化，并具体约定协议所支持的4个基本命令“写数据”、“读数据”、“写地址”和“读地址”下的信号线操作过程。Y2接口模型的建立，则将所述Y2接口的4个基本命令操作过程封装成包括若干指令的一套指令集，用户通过这些指令的使用来实现对Y2接口的操作，可以将工作从底层物理信号的处理中解放出来，从而将大部分精力集中到功能验证中去来提高验证效率。所述指令集例如但不限于包括如下表所示的9个指令：

Figure 2013102094206100002DEST_PATH_IMAGE001

根据这些指令，可以实现对DUT片内OTP（One-time programmble，一次性可编程芯片）的烧写，或以调试主机身份来访问DUT的寄存器和存储单元，从而验证DUT各项功能。

根据上述，现有实现芯片测试的方法往往包括构建芯片验证平台的步骤，该验证平台包括待测设计和若干行为级功能模型，所述行为级功能模型包括红外发射器模型、输入输出端口模型或晶振模型；本发明方法则还在所述行为级功能模型中增加LCD模型来便于直观显示验证成果，增加Y2接口模型，用来对带Y2接口的芯片进行通信验证。但从验证方便的角度出发，本发明方法最大的贡献是，还包括通过建立一个单输入参数的测试案例脚本以供各个测试案例引用，并对各测试案例的输入输出文件采用统一的定义来建立若干个测试案例联测的联测案例步骤；以及运行所述联测案例的步骤。其中，每一测试案例均包括编写程序来对所述待测设计提供测试激励的子步骤、当前案例仿真结束输出测试结果的子步骤。

图4以脚本run_all为例示意一个所述联测案例。该脚本包括若干个测试案例脚本run_vcs，该run_vcs脚本有一个参数，例如但不限于testcase1、testcase2或testcase3。故run_vcs testcase1与run_vcs testcase2分别对应不同的测试案例或测试任务。运行该联测案例的过程包括：首先运行联测案例脚本run_all，因而调用并运行带第一单输入参数的测试案例脚本；接着调用并运行带第二单输入参数的测试案例脚本；……以此类推，直至各个测试案例脚本被调用并运行结束。

其中，各所述测试案例脚本的调用及运行包括过程：以testcase1为例，先根据所带单输入参数创建一与该单输入参数同名的当前测试案例文件夹testcase1；再进入该文件夹调用VCS仿真器进入仿真，调用并运行与该单输入参数同名的汇编代码文本testcase1.txt或与该单输入参数同名的激励文件testcase1.v；根据当前自动测试仿真结果来生成与该单输入参数同名的结果文件testcase1.log，结束并退出当前测试案例文件夹。这样，通过一个输入参数来统一命名所有跟当前测试案例相关的输入输出文件，仅加以不同后缀，便于自动化脚本的实现，同时文件目录统一而美观。

对于单个测试案例，常见的场景是仅给予DUT预期的verilog激励输入，验证平台自动检测并对DUT的输出响应作出判断，当所有响应都符合预期，则认为测试通过；否则测试不通过。现有方法在针对不同案例作联测时，因不同测试案例的出错点不一致，得针对不同测试案例来编写不同的错误处理方式。本发明为此采用的方法是，所述自动测试仿真结果采用根据汇编代码程序的特定执行地址来进行判断。例如但不限于如图3所示，在编写汇编程序时，因一般MCU的入口程序从0000H开始，我们预留0044H为错误地址入口、0088H为正确入口地址、0002H～0004H为各种中断入口。这样，当汇编程序判断出错的时候，程序跳到0044H地址，做死循环；当汇编程序全部测试通过的时候，程序跳到0084H地址，做死循环。基于这样统一的编码风格，本发明方法一直或等待一预定时间后对程序执行的地址进行探测，当检测到0044H，就认为测试出错；当检测到0088H，就认为测试通过，由此提供自动判断机制。该汇编代码文本实施例中，程序的正确入口地址排在错误入口地址之后，可以保证即使程序从头跑飞，也能先探测到错误地址，从而提前结束仿真。

综上所述，联测案例run_all的最佳实施流程详细表述为： l

1，运行run_all脚本；

2，run_all脚本调用run_vcs testcase1脚本；

3，run_vcs脚本根据输入参数testcase1，创建当前测试案例文件夹，名字为testcase1；

4，进入testcase1文件夹，调用VCS仿真器，进行仿真，仿真过程中，调用testcase1.txt汇编代码，调用testcase1.v激励文件；

5，根据前述的测试结果的判断办法，自动检测仿真结果，并生成结果未见testcase1.log，然后结束当前testcase1测试；

6，run_all脚本调用run_vcs testcase2脚本；

7，使用testcase2参数，循环步骤3~5；

以此类推，执行完所有的测试案例。

经过仿真实验，本方法可以成功应用于芯片验证。

综上所述，本发明的结构特征及各实施例皆已详细揭示，而可充分显示出本发明在目的及功效上均具有实施的进步性。

以上说明仅为本发明的优选实施例而已，不能用来表达限定本发明所实施的范围，即凡根据本发明权利要求所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种芯片验证平台，包括待测设计和行为级功能模型，所述行为级功能模型包括红外发射器模型、输入输出端口模型和晶振模型，其中红外发射器模型连接接待测设计的红外遥控接口以接收并检查来自待测设计的遥控方波，输入输出端口模型连接待测设计的数字端口以进行通信，晶振模型连接待测设计的晶振接口以向该待测设计提供时钟；其特征在于：所述行为级功能模型还包括LCD模型，连接待测设计的LCD接口以接收并显示来自待测设计的显示内容。

2.如权利要求1所述的芯片验证平台，其特征在于：所述行为级功能模型还包括Y2接口模型，连接接待测设计的Y2接口以进行通信。

3.一种芯片验证平台实现芯片测试的方法，包括

构建芯片验证平台的步骤，该验证平台包括待测设计和若干行为级功能模型，所述行为级功能模型包括红外发射器模型、输入输出端口模型或晶振模型；

其特征在于，还包括：

通过建立一个单输入参数的测试案例脚本以供各测试案例引用，并对各测试案例的输入输出文件采用统一的定义来建立若干个测试案例联测的联测案例步骤；其中每一测试案例均包括编写程序来对所述待测设计提供测试激励的子步骤、当前测试案例仿真结束输出测试结果的子步骤；

运行所述联测案例的步骤。

4.如权利要求3所述芯片验证平台实现芯片测试的方法，其特征在于，所述联测案例的运行包括过程：

运行联测案例脚本；

调用并运行带第一单输入参数的测试案例脚本；

调用并运行带第二单输入参数的测试案例脚本；

……以此类推，直至各个测试案例脚本被调用并运行结束。

5.如权利要求4所述芯片验证平台实现芯片测试的方法，其特征在于，各所述测试案例脚本的调用及运行包括过程：

根据所带单输入参数创建一与该单输入参数同名的当前测试案例文件夹；

进入该文件夹调用VCS仿真器进入仿真，调用并运行与该单输入参数同名的汇编代码文本或与该单输入参数同名的激励文件；

根据当前自动测试仿真结果来生成与该单输入参数同名的结果文件，结束并退出当前测试案例文件夹。

6.如权利要求5所述芯片验证平台实现芯片测试的方法，其特征在于，所述自动测试仿真结果是根据汇编代码程序的特定执行地址来判断的。

7.如权利要求6所述芯片验证平台实现芯片测试的方法，其特征在于，所述汇编代码文本中程序的正确入口地址排在错误入口地址之后。

8.如权利要求3所述芯片验证平台实现芯片测试的方法，其特征在于：所述待测设计包括LCD触摸芯片，相应地，所述行为级功能模型还包括LCD模型，连接待测设计的LCD接口以接收并显示来自待测设计的显示内容。

9. 如权利要求8所述芯片验证平台实现芯片测试的方法，其特征在于：所述行为级功能模型还包括Y2接口模型，连接接待测设计的Y2接口以进行通信。