CN111914501A - 一种基于UVM验证方法学的FeRAM接口验证平台的实现方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于UVM验证方法学的FeRAM(铁电存储器)接口验证平台的实现方法，其特征在于采用UVM验证方法学搭建验证平台验证FeRAM接口功能，使其成功连接AHB总线和FeRAM铁电存储器。所述的验证平台包括测试用例testcase、验证环境env、数据对比checker、参考模型referencemodel、模仿AHB总线的agent、模仿FeRAM的agent等。本发明采用UVM验证方法学的思想，利用SystemVerilog语言搭建验证平台。通过AHB方向发送不同的有针对性的sequence测试整个验证平台的各种功能,与此同时覆盖率组件会收集覆盖率的情况，接口断言自动检查时序，checker自动对比数据，从而保证设计功能的正确且完备。该平台为FeRAM作为IP设计嵌入集成电路中提供了一种有效的验证手段，具有高效、方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及芯片设计的功能验证领域，尤其是FeRAM铁电存储器和AHB总线的相关验证。
背景技术
验证的目的是为了保证自己的设计能够满足设计spec的要求。特别是近年来芯片的复杂度不断上升，芯片的制程也在不断变小，所以这个时候芯片验证的重要性愈发突出。UVM验证方法学基于System Verilog语言，并且集合了VMM和OVM验证方法学的优点。UVM内涵了许多功能强大的类库，因为这个库的存在，验证平台的搭建和使用方便了很多。这也是UVM验证方法学最大的优势。
FeRAM(铁电存储器)是近来非挥发性存储器的典型代表。它具有很多的优点其中包括：功耗相对较低、可进行多次的读写操作、读操作和写操作的速度快、对辐射的抵抗能力比较强等。铁电存储器集合了RAM的所有优点，并且同时属于非易失性的存储器。FeRAM的读操作和写操作的速度与RAM相差无几，读写的功耗远远低于ROM而当它掉电的时候却和ROM一样不会失去数据。
AHB(Advanced High Performance Bus)总线是嵌入式***互连方向高性能总线的标准。AHB总线的优势是它不局限于制造工艺技术和对应的核心处理器，它能够移植到不同的设计当中。它开放性的总线标准使它能够将RISC处理器和其它的不同IP连接在一起实现通信。AHB总线也因此成为了SOC***中普遍应用的互联标准之一。
发明内容
由于铁电存储器作为IP经常嵌入SoC中使用，AHB总线具有性能的优越性而被广泛应用到SoC中，所以将铁电存储器与AHB总线相结合的接口就尤为关键。本发明提出了一种基于UVM验证方法学的FeRAM接口验证平台实现方法，本发明的验证平台结构如下。
各种类型的测试向量testcase，用于启动不同的virtual sequence，产生不同的激励。与普通的存储器不同，FeRAM铁电存储器由于有很多不同的传输模式，对应的测试向量也有多种，例如页模式读操作、页模式写操作、度延迟操作等等。
虚拟序列virtual sequence，用于综合调度AHB方向的sequence和FeRAM方向的sequence。
验证环境env，用于封装数据对比器checker、参考模型reference model、覆盖率收集的模型和AHB方向与FeRAM方向的两个agent。
寄存器模型reg_model，用于统一管理所有的寄存器，使整个验证平台对寄存器的使用更加便捷。
ahb_agent，用于按照AHB总线的协议产生激励，并且发送给DUT。它的内部包含了序列传送器sequencer、序列驱动器driver和监视器monitor。driver会将sequencer传送过来的数据按照AHB的正确协议给发送到总线上面，与此同时monitor也会将数据从总线上采集下来发送到验证平台内部。
feram_agent，用于模仿铁电存储器的行为，按照铁电存储器的协议与接***互。其中包含了序列传送器、序列驱动器和监视器。与普通的存储器不同，铁电存储器有页模式的读写、ce信号与片选信号两种不同信号控制模式、读写转换延迟等多种操作，所以在agent内部会嵌入寄存器模型，去读取对应的配置。feram_diver、feram_monitor在检测到片选信号的变化过后会根据寄存器的值来发送和收集数据。
checker，用于自动对比数据，分别从参考模型和总线上面获取数据，对比是否一致。
reference model，用于产生符合spec要求的正确数据，再将数据发送给checker。
覆盖率模型cov，用于功能覆盖率的收集，结合FeRAM铁电存储器的各种功能特点，建立对应的覆盖仓，根据传输接口port发送过来的数据收集覆盖率。
附图说明
图1为整个验证平台的框架图。
图2为sequence启动过程。
图3为AHB总线方向驱动数据流程。
图4为FeRAM方向驱动数据流程。
具体实施方式
本发明的验证平台如图1所示，整个验证平台包括了最外层的testcase、验证环境env、FeRAM方向和AHB方向的agent、验证环境的寄存器模型reg_model、数据对比的checker、参考模型和覆盖率收集模型。
testcase测试用例会在它的main phase内部手动或者自动的启动不同的sequence。这里主要包括寄存器测试、数据传输测试、异常测试等。并且会在build_phase里面配置寄存器模型，指明后门访问的路径，调用lock_model函数进行寄存器模型的锁存。
env验证环境当中例化了寄存器模型reg_model、虚拟序列产生器virtualsequence、ahb_agent、feram_agent、计分板checker、referencemodel和功能覆盖率cov。其中reg_model的目的是给验证环境提供寄存器模型的接口，虚拟序列产生器则是管理虚拟测试序列、ahb_agent和feram_agent分别模拟AHB总线和FeRAM铁电存储器的行为，reference_model根据发送到DUT内部的激励产生正确的事务，发送给checker。而checker则利用这些事务进行数据对比，判断设计的功能是否正确。覆盖率组件cov用于自动收集功能覆盖率，它反应了验证的完备性。
代理agent内部例化了序列器sequencer、驱动器driver、监视器monitor。这些组件的运行机理是AHB的sequence产生事务数据，通过sequencer传送给driver，然后driver按照协议发送出去，与此同时，feram方向获取到了操作的类型，通过寄存器模型的后面访问获取对应配置，具体sequence启动过程如图2所示。而AHB方向driver对数据的发送如图3所示，FeRAM方向如图4所示。
Claims (8)
1.一种基于UVM验证方法学的FeRAM接口验证平台实现方法，其特征在于采用UVM验证方法学搭建验证平台验证FeRAM接口功能，使其成功连接AHB总线和FeRAM铁电存储器。
2.所述的验证平台的主要模块包括测试用例testcase、验证环境env、数据对比checker、参考模型referencemodel、收集覆盖率cov、模仿AHB总线的agent、模仿feram的agent。
3.通过这些组件让整个验证平台能够完美的运行。
4.根据权利要求1所述一种基于UVM的FeRAM接口验证平台实现方法，其特征在于：通过AHB方向的agent控制sequence的产生，使它符合AHB总线的协议，并且根据产生的AHB方向的sequence来控制FeRAM方向的sequence。
5.根据权利要求1所述一种基于UVM的FeRAM接口验证平台实现方法，其特征在于：参考模型通过TLM通信机制，接收到port传输过来的数据，根据铁电存储器的功能特点，产生对应的正确的数据发送到计分板，实心数据的自动对比。
6.根据权利要求1所述一种基于UVM的FeRAM接口验证平台实现方法，其特征在于：利用寄存器模型，结合前门访问、后门访问、寄存器模型的期望值、镜像值，使激励地产生和数据的对比更加便捷。
7.根据权利要求1所述一种基于UVM的FeRAM接口验证平台实现方法，其特征在于：因为FeRAM存储器页模式的读操作时序的特殊性，会在FeRAM存储器的interface接口部分手动加上断言，检测整个仿真过程当中的时序变化是否合理。
8.根据权利要求1所述一种基于UVM的FeRAM接口验证平台实现方法，其特征在于：因为FeRAM铁电存储器有各种不同的读写模式例如页模式的读、紧邻的不同BANK的读写操作等，会利用代码覆盖率和功能覆盖率来收集仿真过的模式，保证遍历每种模式。
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