《電子技術應用》
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一種基于AHB總線DMA控制器驗證方法
電子技術應用
羅一牛,馬丙場
上海靈動微電子股份有限公司
摘要: 針對傳統(tǒng)芯片驗證平臺驗證用例復用性差、驗證時間長的問題,提出了一種基于AHB總線DMA控制器驗證方法。通過該方法修改優(yōu)化的驗證平臺可移植性高,具有模擬聯(lián)動IP產(chǎn)生請求、回復與中斷信號的功能,支持在傳輸中對AHB總線隨機注入錯誤的能力。為證明方法的有效性,對DMA控制器UVM驗證平臺架構(gòu)進行修改優(yōu)化,并復用該平臺構(gòu)建Image2D控制器UVM驗證平臺,分別收集兩個驗證平臺代碼覆蓋率。實驗結(jié)果表明,該方法能夠提高驗證平臺調(diào)試排錯速度,提升驗證平臺兼容性,節(jié)約15%以上的驗證開發(fā)時間,并保證驗證平臺代碼覆蓋率為100%。
中圖分類號:TN402 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245618
中文引用格式: 羅一牛,馬丙場. 一種基于AHB總線DMA控制器驗證方法[J]. 電子技術應用,2025,51(1):34-39.
英文引用格式: Luo Yiniu,Ma Bingchang. A verification method for DMA controller based on AHB bus[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(1):34-39.
A verification method for DMA controller based on AHB bus
Luo Yiniu,Ma Bingchang
Shanghai MindMotion Microelectronics Co., Ltd.
Abstract: A verification method based on AHB bus DMA controller is proposed to address the problems of traditional chip verification platforms, poor reusability of verification cases, and long verification time. The validation platform modified and optimized through this method has high portability, with the ability to simulate the generation of request, reply, and interrupt signals through IP linkage, and supports the ability to randomly inject errors into the AHB bus during transmission. To demonstrate the effectiveness of the method, the architecture of the DMA controller UVM verification platform was modified and optimized, and the platform was reused to construct the Image2D controller UVM verification platform. The code coverage of two verification platforms was collected separately. The experimental results show that this method can improve the debugging and debugging speed of the verification platform, enhance the compatibility of the verification platform, save more than 15% of the verification development time, and ensure 100% code coverage of the verification platform.
Key words : digital integrated circuit;UVM;AHB;DMA;Image2D;code coverage

引言

近年來隨著各類電子產(chǎn)品應用廣泛,芯片種類數(shù)量日益增多,電路更新迭代速度加快,以ARM公司的先進高性能總線(Advanced High performance Bus, AHB)作為系統(tǒng)級芯片(System on Chip, SoC)內(nèi)部主干總線,以知識產(chǎn)權(Intellectual Property, IP)核為基礎組件的SoC開發(fā)方法已成為主流。AHB總線是SoC中的各個模塊或IP之間的通信橋梁,具有高速、高帶寬、高性能的特點[1-3]。而直接內(nèi)存訪問(Direct Memory Access, DMA)控制器是SoC系統(tǒng)中最常用的IP之一,是SoC中各模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效率的傳輸手段。DMA能夠獨自完成傳輸數(shù)據(jù)動作,減小中央處理器(Central Processing Unit, CPU)的負載,提高數(shù)據(jù)搬移的效率。

DMA控制器功能強大結(jié)構(gòu)復雜,驗證其功能的完備性顯得格外重要,然而DMA控制器通常是在系統(tǒng)集成后的SoC級環(huán)境中驗證,但SoC級驗證覆蓋率較差,驗證花費時間比IP級驗證長。為了達到DMA控制器驗證高效、充分測試覆蓋率高的目的,譚澤軍等人提出使用通用驗證方法學(Universal Verification Methodology, UVM)對DMA控制器驗證平臺進行編寫,使用驗證平臺對DMA控制器完成IP級驗證工作,達到接近100%的覆蓋率收集[4-8]。但是該驗證平臺存在兼容性復用性較差、驗證用例擴展性較差、驗證花費時間長等缺點,影響芯片開發(fā)速度,難以實現(xiàn)快速迭代,無法滿足如今芯片敏捷設計的要求。

為了進一步提升DMA控制器驗證速度,保證IP功能驗證的完備性,提高驗證平臺可復用性,本文采用一種基于AHB總線DMA控制器驗證平臺,該驗證平臺具有高效以及良好兼容性、擴展性和魯棒性的特點。


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作者信息:

羅一牛,馬丙場

(上海靈動微電子股份有限公司,上海 201210)


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