CN101551827A

CN101551827A - 多仿真精度可切换的测试方法和装置

Info

Publication number: CN101551827A
Application number: CNA200810091879XA
Authority: CN
Inventors: 高海英; 沈梓荣
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Sanechips Technology Co Ltd
Priority date: 2008-04-02
Filing date: 2008-04-02
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2028-04-02
Also published as: CN101551827B

Abstract

本发明提供了一种多仿真精度可切换的测试方法和装置，方法包括如下步骤：创建包含多个仿真精度功能块模型的测试系统；在仿真过程中测试系统切换到多个仿真精度功能块模型中的适合仿真过程当前场景的仿真精度功能块模型；以及使用所切换的仿真精度功能块模型执行仿真测试。本发明实现了ASIC设计前后端测试平台的统一，并且提高了测试自动化程度。

Description

多仿真精度可切换的测试方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多仿真精度可切换的测试方法和装置。

背景技术

目前，SOC(System on a Chip，系统芯片)芯片设计中都内嵌处理器核，例如：微处理器或DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)，在ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)的设计和验证流程中，不同的设计阶段会结合阶段性特点以及涉及功能点的特点采用不同形式的功能块模型来进行仿真，以达到加快芯片设计验证的速度，或增强仿真与实际系统工作场景的等效性。这些不同形式的功能块从总体来说主要区别是具有不同的仿真精度，在此统称为不同仿真精度的功能块模型。典型的需要采用不同仿真精度功能块模型的有CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)、系统中存储器模型以及具有某些特殊时序要求的外设。

为此，目前在ASIC的设计和验证中，不同阶段以及针对特殊要求的功能点采用了不同仿真精度的模型。在设计与验证的初期即RTL(Register Transfer Level，寄存器传输级)阶段，结合其特点，对于大多数功能往往采用软硬件协同仿真来进行验证，这个阶段时仿真环境中的一些仅用于测试而非待测的功能块会采用软硬件协同仿真工具提供的专用模型，例如，Seamless CVE(Co-VerificationEnvironment，软硬件联合验证环境)提供的PSP(Processor SupportPackages，处理器支持包)仿真精度以指令为单位，以实现软硬件协同工具对这些模型的可控性并对用户暂不需关注的仿真细节进行裁剪，从而实现系统仿真的优化、速度的提升；而当RTL级设计代码经过后端综合以及布局布线后，对于已包含完整SOC系统(包括处理器核等)并带有时序参数的网表，仿真环境中各待测功能块则会用带有SDF(Standard Delay Format，标准延迟格式)等时序参数的模块来替代，例如，处理器核为经过后端设计的网表、外挂memory模型为硬件描述语言实现的模型或者厂家库模型。此外，对于某些特殊功能点的验证，软硬件协同仿真工具运行机制的限制而无法支持，例如系统boot过程、时钟以及系统功耗模式控制等，这时就需要在RTL阶段采用完整、真实的CPU设计代码或者硬件模型来进行仿真。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在不同设计阶段以及针对不同功能点需要分别搭建测试环境，难以保持测试环境前后一致性，自动化程度低、需较多人工干预。

发明内容

本发明旨在提供一种多仿真精度可切换的测试方法和装置，以解决在不同设计阶段以及针对不同功能点需要分别搭建测试环境，难以保持测试环境前后一致性，自动化程度低、需较多人工干预的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种多仿真精度可切换的测试方法，包括如下步骤：创建包含多个仿真精度功能块模型的测试系统；在仿真过程中测试系统切换到多个仿真精度功能块模型中的适合仿真过程当前场景的仿真精度功能块模型；以及使用所切换的仿真精度功能块模型执行仿真测试。

优选的，创建包含多个仿真精度功能块模型的测试系统具体包括：配置不同仿真精度的功能块模型；将功能块模型按照典型仿真场景进行分组；对各个功能块模型进行硬件接口的封装，以实现与待测功能块连接；整理各种功能块模型的类型和每个功能块模型可配置的参数；以及编写不同仿真场景下对功能块模型进行配置的脚本。

优选的，典型仿真场景具体包括：RTL仿真、ASIC仿真、网表仿真。

优选的，在仿真过程中测试系统切换到多个仿真精度功能块模型中的适合当前仿真过程的仿真精度功能块模型具体包括：查询默认选择的测试系统中的功能块模型是否符合当前场景的需要；如果需要静态切换，则在仿真开始前对测试系统进行静态配置，使仿真测试时调用不同模型的配置脚本；如果需要在仿真过程中进行动态切换，则需要选择切换时间点，并且判断切换是否合法，保存功能块模型内部和外部端口状态，将状态复制到切换后的功能块模型。

优选的，根据本发明实施例的测试方法，还包括：对切换过程实时监控，并判断切换的合法性。

在本发明的实施例中，还提供了一种多仿真精度可切换的测试装置，包括：功能块模型，用于提供不同仿真精度的功能块模型；切换调度单元，用于实现对功能块模型在不同仿真精度模型之间的切换和调度；切换现场处理单元，用于实现动态切换时被切换模型的状态保存，并把保存的状态复制到切换后使用的模型，对于静态切换，实现对模型状态的监控；以及参数配置接口，用于实现对模型的配置以及当前配置的检查。

优选的，对于功能块模型，典型的不同仿真精度的CPU模型包括一个或多个处理器核的不同形式，是如下类型之一，但不限于所列举的类型：软硬件协同工具提供的总线功能模型处理器核模型，其仿真精度为指令集；由CPU厂家提供的行为级仿真模型，例如设计仿真模型，其仿真精度为cycle级；cycle级仿真精度的处理器核真实RTL代码；时序级仿真精度的处理器核网表。

优选的，功能块模型还包括：外设或存储器的不同形式，例如：软硬件协同工具提供的具有特殊访问接口的仿真模型、带有时序参数的厂家库模型、自行开发的行为级硬件模型等。

优选的，切换调度单元具体包括：对各种形式模型的例化开关、状态查询控制；用户可扩展增加所需的模型，可定义同一次仿真、同一时刻打开一个或多个不同形式的模型；针对不同形式的CPU模型，还包含仿真工具需要的环境配置脚本。

优选的，切换现场处理单元具体包括：接收切换调度单元的命令；保存切换现场，包括功能块模型切换前的内部状态机和外部信号的状态；执行状态的查询以及查询结果反馈；完成切换命令后，将保存的切换现场复制到切换后的功能块模型上。

优选的，参数配置接口具体包括：仿真采用功能块模型的类型配置、选择功能块模型类型之间的冲突检查、不同模型类型切换时间配置、同时工作的模型数量配置等。

以上实施例因为通过静态或动态配置测试环境中采用的功能块仿真模型，并同步进行测试环境配置的相应切换，所以克服了在不同设计阶段以及针对不同功能点需要分别搭建测试环境，难以保持测试环境前后一致性，自动化程度低、需较多人工干预问题，进而达到了实现ASIC设计前后端测试平台统一、提高测试自动化程度的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的多仿真精度可切换的测试方法的流程图；

图2示出了根据本发明实施例的多仿真精度可切换的测试装置的方框图；

图3示出了根据本发明实施例1的工作流程的示意图；

图4示出了根据本发明实施例2的工作流程的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明实施例的多仿真精度可切换的测试方法的流程图，包括如下步骤：

步骤S10，创建包含多个仿真精度功能块模型的测试系统；

步骤S20，在仿真过程中测试系统切换到多个仿真精度功能块模型中的适合仿真过程当前场景的仿真精度功能块模型；以及

步骤S30，使用所切换的仿真精度功能块模型执行仿真测试。

该实施例因为通过静态或动态配置测试环境中采用的功能块仿真模型，并同步进行测试环境配置的相应切换，所以克服了在不同设计阶段以及针对不同功能点需要分别搭建测试环境，难以保持测试环境前后一致性，自动化程度低、需较多人工干预问题，进而达到了实现ASIC设计前后端测试平台统一、提高测试自动化程度的效果。

优选的，步骤S10具体包括：配置不同仿真精度的功能块模型；将功能块模型按照典型仿真场景进行分组；对各个功能块模型进行硬件接口的封装，以实现与待测功能块连接；整理各种功能块模型的类型和每个功能块模型可配置的参数；以及编写不同仿真场景下对功能块模型进行配置的脚本。

优选的，步骤S20具体包括：查询默认选择的测试系统中的功能块模型是否符合当前场景的需要；如果需要静态切换，则在仿真开始前对测试系统进行静态配置，使仿真测试时调用不同模型的配置脚本；如果需要在仿真过程中进行动态切换，则需要选择切换时间点，并且判断切换是否合法，保存功能块模型内部和外部端口状态，将状态复制到切换后的功能块模型。

优选的，还包括：对切换过程实时监控，并判断切换的合法性。

图2示出了根据本发明实施例的多仿真精度可切换的测试装置的方框图，包括：

功能块模型，用于提供不同仿真精度的功能块模型；

切换调度单元，用于实现对功能块模型在不同仿真精度模型之间的切换和调度；

切换现场处理单元，用于实现动态切换时被切换模型的状态保存，并把保存的状态复制到切换后使用的模型，对于静态切换，实现对模型状态的监控；以及

参数配置接口，用于实现对模型的配置以及当前配置的检查。

现有技术在芯片设计的不同阶段以及针对不同的待测功能点，需要结合实际情况进行测试环境中CPU以及其他用于验证的功能块的切换，这样导致在进行ASIC设计和验证的过程中，需要搭建多个不同的测试环境；并且导致在RTL阶段采用软硬件协同仿真工具难以实现的测试场景，由于测试环境的制约，只能到网表阶段才能实现，可能导致设计前期能发现的故障遗留到后端设计之后才被发现；此外，由于不同设计阶段的仿真环境分开搭建，难以保持功能实现上的一致性以及测试自动化。

该实施例提供的可静态或动态在不同仿真精度功能块模型之间进行切换的测试装置，用于ASIC设计与验证。解决在不同设计阶段以及针对不同功能点需要分别搭建测试环境，难以保持测试环境前后一致性，自动化程度低、需较多人工干预的问题。实现了对ASIC设计和验证前后端不同阶段测试环境的统一支持，并且针对前端仿真环境无法真实模拟的功能点可切换到后端仿真环境进行测试。

与现有技术相比，采用本发明实施例所述的装置，具有如下特点：

1)在同一个测试环境中，可灵活进行ASIC设计不同阶段时所需的不同形式的仿真，无需人工干预；

2)在一次仿真中，可动态切换不同形式的仿真，增强了可调试性；

3)成本低，效率高。

实施例一：

图3示出了根据本发明实施例1的工作流程的示意图，参照图3所示，为本发明包含的一种可动态切换仿真精度的测试装置，其具体实现包括硬件和软件两个部分。其工作原理描述如下：

当测试装置复位释放后，各个不同仿真精度的CPU模型以各自不同的方式进行引导，引导完成后由于此时根据系统的配置接口的配置，只有一种CPU/功能块模型与ASIC设计是正常相连接，而对于其他种类的功能块模型，仅将其输入接口信号与ASIC设计相连，屏蔽CPU/功能块模型输出信号与ASIC的连接。因此，在仿真过程中，实际上各种CPU/功能块模型均处于工作状态，用户可在需要的时刻配置系统的配置接口的打开不同仿真精度CPU/功能块模型的开关来进行的它们之间的切换。

硬件部分的构建过程如下：

1、根据实际需要，选择合适类型的CPU以及功能块模型。对于常用的CPU以及存储器模型，ARM CPU模型一般可选择Seamless提供的ARM PSP、ARM公司提供的DSM以及ARM软核或硬核等；对于仿真所需的存储器而言，可选择Seamless提供的CVE memory模型、Denali模型、后端厂家库模型或自行建模的行为级硬件模型等；

2、对各种类型的CPU以及功能块模型的输入和输出接口进行封装整理，并对各种合法的CPU模型与功能块模型进行组合，整理出合法的配置参数集；

3、构造硬件测试系统；

参考图3所示，该实施例为一种较为简洁的方法，避免动态切换时需进行CPU现场保存及复制一系列复杂的操作，故而采用使各种模型同时工作，对各个模型到ASIC设计的输出端口进行开关控制的方法，在仿真中动态切换模型仅需对配置参数进行控制即可，但需注意的是，当从一个相对粗精度的模型切换到细精度的模型时，需由系统的监控单元控制切换时间在一个完整的粗精度操作完成后才能进行切换。

上述的方法虽然操作简便，但因多种类型的模型均同时工作造成仿真速度较慢，如需提高仿真速度，则可在该装置中增加技术方案中所述的功能块模型切换现场处理单元，在仿真的同一时刻配置接口控制仅有一种功能块模型在工作，当动态切换时，由功能块模型切换现场处理单元对切换前的现场进行保存，并复制到切换后的模型中，继续仿真。

4、接收软件传递的配置参数，进行解析，对硬件进行控制。

软件部分主要包含对该测试装置的使用方法。一般情况下，对于CPU模型来说，软件部分包括对不同仿真精度CPU模型的不同引导和初始化过程、各种CPU工作状态查询、动态或静态切换的合法性检查、控制进行切换、仿真结束等。

实施例二：

图4示出了根据本发明实施例2的工作流程的示意图，参照图4所示，为本发明实现静态切换多种精度仿真模型的测试装置示意图。用户使用此装置，每一次仿真可采用一种自定义的仿真精度模型进行仿真。

该实施例中的测试装置与实施例一的区别在于输入给配置接口的配置参数在仿真前已经确定，并在仿真过程中不可改变；硬件部分不需要CPU现场处理模块来进行现场保存和复制、仿真过程中只有一种仿真精度模型与ASIC设计相连接并工作；软件部分仅需对配置好的仿真模型进行操作。其它与实施例一类似。

本发明主要解决了在现有ASIC设计与验证中，不同设计阶段、不同的功能仿真需搭建不同的测试平台、可重用性差、前后测试平台一致性难以保证的问题，为SOC的设计和验证提供了一种集成多种仿真精度仿真模型统一的测试装置，可根据需要进行动态或静态切换，增强了测试平台的灵活可控性以及自动化程度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多仿真精度可切换的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

创建包含多个仿真精度功能块模型的测试系统；

在仿真过程中所述测试系统切换到所述多个仿真精度功能块模型中的适合仿真过程当前场景的仿真精度功能块模型；以及

使用所切换的仿真精度功能块模型执行仿真测试。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，创建包含多个仿真精度功能块模型的测试系统具体包括：

配置不同仿真精度的功能块模型；

将所述功能块模型按照典型仿真场景进行分组；

对各个所述功能块模型进行硬件接口的封装，以实现与待测功能块连接；

整理各种所述功能块模型的类型和每个所述功能块模型可配置的参数；以及

编写不同仿真场景下对所述功能块模型进行配置的脚本。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，典型仿真场景具体包括：

RTL仿真、ASIC仿真、网表仿真。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在仿真过程中所述测试系统切换到所述多个仿真精度功能块模型中的适合当前仿真过程的仿真精度功能块模型具体包括：

查询默认选择的所述测试系统中的功能块模型是否符合当前场景的需要；

如果需要静态切换，则在仿真开始前对所述测试系统进行静态配置，使仿真测试时调用不同模型的配置脚本；

如果需要在仿真过程中进行动态切换，则需要选择切换时间点，并且判断所述切换是否合法，保存所述功能块模型内部和外部端口状态，将所述状态复制到切换后的功能块模型。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，还包括：

对切换过程实时监控，并判断所述切换的合法性。

6.一种多仿真精度可切换的测试装置，其特征在于，包括：

功能块模型，用于提供不同仿真精度的功能块模型；

切换调度单元，用于实现对所述功能块模型在不同仿真精度模型之间的切换和调度；

参数配置接口，用于实现所述对模型的配置以及当前配置的检查。

7.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，对于功能块模型，典型的不同仿真精度的CPU模型包括一个或多个处理器核的不同形式，是如下类型之一，但不限于所列举的类型：

软硬件协同工具提供的总线功能模型处理器核模型，其仿真精度为指令集；

由CPU厂家提供的行为级仿真模型，例如设计仿真模型，其仿真精度为cycle级；

cycle级仿真精度的处理器核真实RTL代码；

时序级仿真精度的处理器核网表。

8.根据权利要求7所述的测试装置功能块模型，其特征在于，功能块模型还包括：

外设或存储器的不同形式，例如：软硬件协同工具提供的具有特殊访问接口的仿真模型、带有时序参数的厂家库模型、自行开发的行为级硬件模型等。

9.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，切换调度单元具体包括：

对各种形式模型的例化开关、状态查询控制；

用户可扩展增加所需的模型，可定义同一次仿真、同一时刻打开一个或多个不同形式的模型；

针对不同形式的CPU模型，还包含仿真工具需要的环境配置脚本。

10.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，切换现场处理单元具体包括：

接收切换调度单元的命令；

保存切换现场，包括功能块模型切换前的内部状态机和外部信号的状态；

执行所述状态的查询以及所述查询结果反馈；

完成切换命令后，将所述保存的切换现场复制到切换后的功能块模型上。

11.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，参数配置接口具体包括：

仿真采用功能块模型的类型配置、选择功能块模型类型之间的冲突检查、不同模型类型切换时间配置、同时工作的模型数量配置等。