视频信号处理系统中运动估计加速器模块基于SystemVerilog语言的验证(硕士论文)

SystemC 的验证方法和流程介绍1 引言当前集成电路制造技术迅速发展，SoC（system-on-chip）设计已经成为集成电路设计的发展方向。

随着SoC 设计的复杂度提高，在开发SoC 的过程中，验证工作越发重要和繁重，所占的开销占据总开销的40%70%。

SoC 设计的验证过程不但影响到芯片的成功设计，而且影响到芯片的上市时间，因此验证的正确性及其耗时的缩短成为了SoC 设计的关键。

传统设计中，系统级设计使用高级语言C/C++等描述功能模块的算法，验证的时候使用硬件描述语言（VHDL 或Verilog HDL）。

系统验证之前必须通过手工将原始的C/C++代码转换为VHDL/Verilog HDL 代码，这个转换过程耗时大并且容易产生错误。

在系统验证过程中，使用传统硬件描述语言对复杂模块的验证需要耗费大量时间。

为了提高系统级验证效率，本文针对视频芯片中的运动估计与补偿单元模块（MECU）提出了基于SystemC 的验证方法和流程。

该方法大大缩短了系统验证的搭建时间和系统验证过程的时间。

本文利用SystemC 支持设计者在不同抽象级建模的特点，给MECU 添加了低抽象级接口，使该单元能够和视频芯片内部其它模型通讯以便完成整个芯片的系统级验证。

本文最后的仿真结果证明了该设计流程的有效性。

2 SystemC 语言SystemC 是由C++衍生而来，本质是在C++的基础上添加了硬件扩展库和仿真核，这使SystemC 可以在不同抽象级对复杂电子系统建模。

它既可以描述纯功能的模型和系统体系结构，又可以描述软硬件的具体实现，进行软硬件的协同验证。

SystemC 包括以下建模元素：*模块（module）相当于C++的类定义，是一个可以多层次的实体。

一个模块可以嵌套其他模块和一些进程，是SystemC 里面最基本的单元。

*进程（process）用来描述模块的功能，包含于模块中。

进程是由事件（event）来触发的，这种触发的方式使进程可以并行执行，实现了硬件系统的并行特性，SystemC 包括三种不同的进程。

systemverilog验证方法SystemVerilog验证方法引言在现代芯片设计中，验证是一个非常重要的环节。

SystemVerilog 是一种常用的硬件描述语言，有许多验证方法可以帮助设计人员有效验证设计的正确性。

本文将详细介绍一些常用的SystemVerilog验证方法。

1.仿真验证方法•使用仿真工具进行功能验证–利用Simulator工具来模拟设计行为以进行功能验证。

验证工程师可以编写testbench来生成输入数据，驱动设计的输出，并进行断言验证。

–通过创建各种激励来测试设计中的不同情况，包括边界情况、异常情况和极端情况等。

•波形分析验证–利用仿真工具生成波形，并分析波形来验证设计的正确性。

可以检查信号的时序关系、逻辑等，并比较期望结果和实际结果。

波形分析验证可以在不同抽象级别进行，包括电平验证、逻辑状态验证和功能验证等。

2.形式验证方法形式验证是一种使用形式工具来验证设计是否满足规范的方法。

形式工具基于设计的数学模型进行验证，可以全面而快速地验证设计的正确性。

•模型检查方法–使用形式工具对设计进行形式化建模，并使用模型检查器来验证设计是否满足特定的属性。

设计人员需要编写属性规范来描述设计的期望行为，并利用模型检查器来自动验证属性是否满足。

•定理证明方法–使用形式工具来进行数学定理的证明来验证设计的正确性。

设计人员需要将设计抽象为一个形式化的数学模型，并利用定理证明器来验证设计是否满足特定的性质。

3.边界扫描方法边界扫描方法是一种将设计周围的接口边界进行扫描以验证设计的方法。

•验证接口协议–针对设计中使用的接口协议，可以编写验证环境来验证接口协议是否正确地被设计所遵循。

验证环境可以利用随机算法生成各种接口交互情况，并验证设计的响应是否满足接口协议规定的规范。

•验证接口互连–针对设计中的各个接口之间的互连，可以编写验证环境来验证互连是否满足设计的要求。

验证环境可以生成接口交互的各种情况，并验证互连的正确性和稳定性。

systemverilog验证学习笔记=阻塞串行<=非阻塞并行1）时序逻辑----使用非阻塞赋值2）锁存器----使用非阻塞赋值3）用alway块生成的组合逻辑----用阻塞赋值4）在同一个alway 块中既有时序逻辑又有组合逻辑---用非阻塞赋值5）在同一个alway块中不要既用阻塞赋值又用非阻塞赋值6）不要在一个以上的alway块中对同一个变量赋值7）用$trobe显示用非阻塞赋值指定的变量值8）不要用＃0过程性赋值Modport将信号分组并指明方向Interfacearb_if(inputbitclk);Logic[1:0]a,b;Logicrt;Modporttet(outputa,rt,Inputb,clk);EndinterfaceModulearb(arb_if.tetarbif);…………Endmodule数组定位Inttq[$],d[]=’{9,1,8,3,4,4};Tq=d.find_inde某(某)with(item>3);//{0,2,4,5}得到的是脚标Tq=d.findwith(item>3);//{9,8,4,4}数组求和Intcount,total;Count=d.umwith（item>7）;//2:{9,8}返回结果为元素与7比较表达式返回1为真或者零这里面返回，{1,0,1,0,0,0}求和得2Total=d.umwith((item>7)某item);//{1,0,1,0,0,0}和对应元素相乘求和得17=9加8数组排序d.revere();//逆序d.ort();//从小到大d.rotr();//从大到小d.huffle();时钟块指定同步信号相对于时钟的时序Interfacearb_if(inputbitclk);Logic[1:0]a,b;Logicrt;Modporttet(outputrt,Clockingcb);Endinterface断言A1：aert(bu.cb.a==2’b01)Ele$error(“grantnotaerted”);四种有输出消息的函数可在断言内部使用$info$waring$error$fatal 要验证这样一个属性：“当信号a在某一个时钟周期为高电平时，那么在接下来的2～4个时钟周期内，信号b应该为高电平”。

systemverilog语法和验证相关流程1、IC验证环境的基本框图测试平台发⽣器（generator）⽤来解释testcase，其实也就是把testcase翻译成具体的数据包，或者数据码流。

代理这个东西就是把数据分配下去，他与记分板和检测器⼀起称为功能层。

记分板（scoreboard）⽤来临时存放⼀些数据，⽤于数据的⽐较。

常与检测器合在⼀起，共同完成数据的⽐较，查错。

他们要实现的⼀个与待测设计相同功能的模块，⽤于⾃动⽐较的。

其实也就是要设计⼀个能实现相同功能的模块，⼀般⼩的模块这部分设计都是由验证⼯程师⾃⼰完成的，如果是复杂的模块由于验证⼯程师还要关注其他的模块，这块功能可以由其他地⽅提供，⽐如⼀些现成的C语⾔代码，验证⼯程师把这个C代码嵌⼊的验证环境中就可以了，这个地⽅的实现⽅式⽐较多，也是验证的⼀个精华的地⽅吧。

主要的debug也就在这个地⽅实现的。

驱动层（driver）顾名思义，就是⽤来驱动我们的待测设计（DUT （device under test））。

就是把数据包处理成具体的操作激励，也就是那些波形了。

监测器（monitor）⽤来采集待测设计（DUT）的输出波形，然后传回scoreboard⽤于和标准结果⽐较，验证DUT⼯作是否正确。

断⾔（assert）是个好东西，但是如果紧紧依靠验证⼯程师这个东西是没办法⽤好的，这个东西⾮常需要设计⼈员配合。

Assert功能很强⼤，也很容易上⼿，能深层次的发掘设计错误，定位很准确，也正是由于这些优点，所以验证⼯程师不能⾮常容易的使⽤它，因为验证⼯程师⼀般可以不需要了解太多的设计细节就可以对设计模块进⾏验证，但是assert需要⽐较清楚的了解内部信号，才能将内部信号连接到相应的assert上。

建议IC设计⼯程师学习哦。

对debug很有帮助的哦。

这个模块在有的验证环境中是不使⽤。

最后说⼀下覆盖率的问题。

覆盖率分为功能覆盖率，代码覆盖率，还有⼈为添加的⼀些覆盖点的覆盖率。

基于SystemVerilog语言验证方法学（中文）前言文章主要介绍《VMM for SystemVerilog》一书描述的如何利用SystemVerilog语言，采用验证方法学以及验证库开发出先进验证环境。

文章分为四部分，第一部分概述了用SystemVerilog语言验证复杂SoC的基本方法。

第二部分主要介绍使用先进验证技术进行RTL验证并定义一个能在项目之间进行验证单元重用的分层验证平台结构。

第三部分将涉及到系统级验证，包括SystemVerilog 与SystemC交互等方面。

当与一个合适方法相结合，SystemVerilog提供了建立一个完整RTL以及系统级（ESL）验证环境需要的所有结构及特性。

同时完全支持与System C或与一个以C为基础的软件测试环境交互。

第四部分讨论验证所采用的验证策略，VMM方法学，以及利用《VMM for SystemVerilog》中定义的标准库来支持方法学。

这些库涉及到文章中讨论的基本方法，XVC，XVC管理器，软件验证等方面。

采用《VMM for SystemVerilog》书中提供的方法学是应对目前复杂芯片而带来验证挑战的有用方法。

此书基于业界多年领先的Synopsys公司以及ARM公司专家，及其客户提供经验编写而成，因而对开发团队有益。

采用此方法学将提高验证效率，为一次投片成功提供更大可能。

此文章全面介绍关于用SystemVerilog验证复杂SoC。

更多书中信息可在中找到。

事实上业界已经认可VMM验证方法，此书日文版已经发行，与VMM相关书籍也已诞生，除Synopsys之外的几个EDA厂家也提供相关练习，甚至在California Extension Santa Cruz大学开展了VMM课程。

/提供了更多业界对VMM验证方法支持信息。

目录1 SystemVerilog验证方法学介绍 (4)1.1 验证面临挑战 (4)1.2 SystemVerilog验证技术 (4)1.3 产生带约束随机仿真 (4)1.4 覆盖率驱动验证 (5)1.5 断言 (6)1.6 小结 (8)2 SystemVerilog验证方法学：RTL (8)2.1 分层测试平台结构 (8)2.2 自顶向下和自底向上 (9)2.3 结果检查 (10)2.4 覆盖率驱动验证执行 (10)2.5 使用形式分析 (11)2.6 产生可重用验证IP (11)2.7 小结 (1)23 SystemVerilog验证方法学：ESL (12)3.1 系统级验证介绍 (12)3.2 可扩展的验证单元 (13)3.3 XVC管理器(XVC manager) (13)3.4 系统级验证环境 (14)3.5 事务级模型（Transaction-level models） (16)3.6 小结 (1)74 SystemVerilog验证方法学：采用VMM (17)4.1 采用验证方法学 (17)4.2 VMM提供四类库 (18)4.2.1 VMM标准库 (18)4.2.2 VMM Checker 库 (19)4.2.3 XVC标准库 (20)4.2.4 软件测试架构 (21)4.3 小结 (2)1结束语：....................................................................................................................... . (21)Figure 1 自动测试相对于直接测试有更高效率 (5)Figure 2 自动及人工验证技术运用在验证不同阶段 (6)Figure 3 断言是验证重要组成部分 (7)Figure 4 多层测试平台方便验证重用 (9)Figure 5 高层次测试平台单元更早验证事务级模型 (10)Figure 6 具有通用接口协议验证IP重用到新项目 (12)Figure 7 XVC结构分为两层：发生器和驱动器 (13)Figure 8 XVC 管理器控制并使测试平台中其他XVC协调工作 (14)Figure 9 系统确认环境必须高效度量系统执行 (16)Figure 10 vmm_env类定义一系列virtual methods用于执行测试用例 (18)Figure 11 VMM检查库扩展了OVL断言内容 (20)Figure 12 用XVC标准库和VMM标准库中类建立XVC (20)1 SystemVerilog验证方法学介绍芯片验证中虽然传统验证方法尽力保持技术更新步伐以适应设计尺寸以及复杂度的增加，但验证依然是当前SoC以及可重用IP模块设计中面临的最大挑战。

systemverilog正则表达式摘要：1.SystemVerilog 简介2.SystemVerilog 中的正则表达式3.SystemVerilog 正则表达式的应用4.SystemVerilog 正则表达式的特点和优势正文：【SystemVerilog 简介】SystemVerilog 是一种硬件描述语言(HDL)，主要用于设计和验证数字电路和模拟混合信号电路。

它是Verilog 的扩展，添加了许多新的功能和特性，包括类、继承、多态和面向对象的设计方法，以及一些用于验证的高级特性。

SystemVerilog 在电子设计自动化(EDA) 和半导体行业得到了广泛的应用。

【SystemVerilog 中的正则表达式】SystemVerilog 中的正则表达式是一种文本处理工具，它可以用来检查和处理字符串。

正则表达式可以用于各种应用，包括验证和仿真中的数据处理和分析。

在SystemVerilog 中，正则表达式是由关键字`match`和`case`定义的。

【SystemVerilog 正则表达式的应用】SystemVerilog 中的正则表达式可以用于各种应用，包括数据提取、数据转换和数据过滤。

例如，可以使用正则表达式从字符串中提取数字、字母和符号，或者将字符串转换为大写或小写。

此外，正则表达式还可以用于验证和仿真中的数据处理和分析，例如，检查输入数据的格式和范围，或者将仿真结果过滤和排序。

【SystemVerilog 正则表达式的特点和优势】SystemVerilog 中的正则表达式具有以下特点和优势：1.强大的文本处理能力：正则表达式可以处理各种文本格式和数据类型，包括数字、字母、符号和字符串。

2.灵活的匹配和提取：正则表达式可以使用各种匹配和提取操作，例如全匹配、部分匹配和反向引用。

3.高效的计算和处理：正则表达式可以在SystemVerilog 中高效地计算和处理，因为它们是基于硬件实现的。

基于SystemVerilog的YAKSoC系统级验证研究的开题报告一、选题背景SoC（System on Chip）技术的发展加快了芯片集成度的提高，使得集成电路系统的验证逐渐地成为了一个困难和耗时的问题。

传统的验证方法，如模拟和单元测试已经不能满足复杂SoC的验证需求。

在过去的几年中，随着硬件验证技术的快速发展，SystemVerilog已经成为了SoC 工程验证中的标准语言。

YAKSoC系统级框架是一个集成了多项功能的系统级开发平台，它提供了众多支持系统级开发的功能和设计工具，使得它成为了学者和工程师进行SoC系统级验证的理想工具。

本文将基于SystemVerilog语言和YAKSoC系统级框架，研究YAKSoC系统级验证的方法和技术。

二、选题意义在当前SoC市场竞争激烈的情况下，如何提高SoC产品的设计可靠性和开发效率是一个十分重要的问题。

系统级验证的优势在于它能够对整个系统进行验证，包括外设模块和处理器内部模块，从而大大提高设计和开发效率。

在YAKSoC系统级框架的基础上，本项目还将研究SystemVerilog在系统级验证中的应用，从而提高YAKSoC系统级验证的效率和精度。

本项目可为SoC设计和开发提供更高效的验证手段。

三、研究内容1.分析YAKSoC系统级框架的结构和体系，理解其内部设计。

2.研究SystemVerilog语言在系统级验证中的应用，掌握其优点和缺点。

3.设计并实现合适的测试用例，通过仿真和其他测试方法验证YAKSoC系统级框架的正确性和可靠性。

4.探讨YAKSoC系统级验证方法和技术的改进和扩展，探索更高效和精确的验证手段。

四、研究计划第一年：1.研究YAKSoC系统级框架的结构和体系，并掌握SystemVerilog语言的基础知识。

2.设计并实现简单的测试用例，通过仿真验证YAKSoC系统级框架的可靠性。

3.分析和总结测试结果，归纳分析测试中出现的问题和困难，准备进一步探索研究方向。

基于SystemVerilog的NoC测试平台柯夏志;张颖【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2011(037)023【摘要】针对片上网络(NoC)验证效率不高的问题,依据验证方法学,利用SystemVerilog语言的优势,构建一个由覆盖率驱动并受约束的随机分层NoC测试平台.在不同拓扑结构和流量分布下,对NoC进行性能评估,结果证明该测试平台具备较强的通用性、适应性和扩展性,能有效地提高验证效率.%For solving the low efficiency of Network on Chip(NoC) verification, this paper constructs the coverage-driven constrained random and hierarchical NoC testbench based on the Verification Methodology Manual(VMM) and application of SystemVerilog. Results of NoC performance evaluation with heterogeneous topologies or traffic distributions show that the testbench is superior in generality, has good adaptability, scalability , and can effectively improves the verification efficiency.【总页数】3页(P223-225)【作者】柯夏志;张颖【作者单位】南京航空航天大学电子信息工程学院,南京210016;南京航空航天大学电子信息工程学院,南京210016【正文语种】中文【中图分类】TP302【相关文献】1.基于SystemVerilog的事务级建模在FPGA测试中的应用与研究 [J], 李敬磊;尹新;曾清乐;2.基于SystemVerilog可重用测试平台的实现 [J], 王鹏;刘万和;刘锐;田毅3.基于SystemVerilog的同步FIFO的验证平台搭建 [J], 邱玉泉;曾维;刘世伟;冯坤;杨明翰4.基于SystemVerilog的事务级建模在FPGA测试中的应用与研究 [J], 李敬磊;尹新;曾清乐5.基于SystemC和SystemVerilog的联合仿真平台设计 [J], 卢艳君因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。