CN101958876B - 一种无线局域网卡芯片的数字逻辑验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种对无线局域网卡芯片的数字设计部分通用的验证结构。根据无线局域网卡的工作模式和特点，发明了一种可重用化程度高，且验证功能较完备的层次化逻辑验证环境结构。该结构方便对符合802.11协议族的芯片设计进行验证，提高了验证效率，从而缩短产品验证周期。

Description

一种无线局域网卡芯片的数字逻辑验证方法

技术领域

本发明涉及无线局域网领域无线局域网卡芯片的数字逻辑验证方法，尤其是对无线局域网卡进行完备和高效的数字逻辑验证方法。

背景技术

在百万门级的ASIC设计中，保证验证完备性和缩短验证周期成为集成电路设计领域一项重要课题。针对无线局域网卡芯片的工作特点，如何设计一种与芯片实际工作环境更加接近、结构更加合理的逻辑验证平台，如何在保障对芯片进行充分验证的同时，提高验证平台的可重用性和验证效率，进而缩短验证周期，成为研究的重点。

发明内容

本发明提出了一种无线局域网卡芯片的数字逻辑验证方案，目的在于充分验证无线局域网卡芯片的各项功能，同时提高验证效率，缩短验证周期。

本发明验证方案根据802.11a/b/g/i/e/n协议，设计实现一个无线局域网卡芯片的仿真模型，并使其与被测芯片对连，同时在被测对象主机端接口施加激励，来完成芯片在各种工作模式下发送和接收的验证。该方案充分考虑了各验证组件在模块级验证和系统级验证，以及针对多种符合802.11a/b/g/i/e/n协议的不同无线局域网卡芯片的验证中的可重用性。其中各事务级组件之间的数据传输均采用相同的数据结构，数据结构的基本内容不受具体芯片实现的影响，这种做法同时兼顾了重用性和灵活性，能够提高验证效率。

与此同时，在验证环境的部分组件中实现功能覆盖率模型，验证过程中根据功能覆盖率的分析结果，调整和增加测试用例，从另一方面保障验证的完备性。

附图说明

图1是存在基带情况下的系统级验证环境结构。

图2是不存在基带情况下的MAC子系统验证环境结构。

具体实施方式

本验证环境可以采用图1所示的分层设计方法。图2在图1的基础上给出了芯片不存在基带模块情况下的MAC子系统的验证结构，可以看出，验证结构和大部分组件都没有变化，只是对基带接口处理有所调整，从而证明了该方案的验证环境组件能够做到从模块级验证到系统级验证的重用。

图1中显示了验证环境的层次划分，以及各层次中的组件。下面将主要针对图1说明本发明方案，对图2做补充说明。

信号层内部以及与上层的接口是RTL级的信号，为被测对象(即图中DUT)提供信号级的连接，通常只包含被测对象本身。

与被测对象相对应互发数据的仿真模型组件是StaModel，它也应该包括基带和MAC两个部分，其中基带部分可以使用与被测芯片相同的算法，以便于完成完全对应的调制和解调，MAC部分实现符合802.11a/b/g/i/e/n协议要求的部分与验证需求相关的内容。设计中可以通过一些参数配置，使其工作在不同的模式中，以便于制造各种测试场景。仿真模型的一个作用主要是完成符合802.11协议的数据交换，一方面，它从生成器(组件Generator)得到要发送给被测对象的数据，并完成加密，聚合，生成校验位，调制等操作，按照随机退避的方式将数据发送出去；另一方面它从被测对象这边接收到帧，完成帧的解调，解聚合，解密，校验等操作。无论是发送还是接收，它都要将数据通过不同的接口送至scoreboard，以便完成与被测对象端接收和发送数据的比较。需要说明的是，为了更加充分的验证被测芯片基带部分的算法实现，可以在仿真模型的基带调制后增加信道模型，进一步模拟真实情况。

仿真模型本身与其他组件的连接方式是事务级的，不能与被测对象直接相连，因此它们之间需要一个组件，即图1中的ChnlTransceiver。ChnlTransceiver的作用一方面把被测对象发送的数据打包转发给仿真模型，从而完成被测对象的发送，另一方面把仿真模型发送的数据包转化为被测对象接收端的时序，完成被测对象的接收。需要注意的是ChnlTransceiver应该处理当被测对象和仿真模型同时发送出现碰撞的情况，因为被测对象采用半双工的工作方式，在发送时会关闭接收，因此解决此碰撞的策略是取消仿真模型的发送，让被测对象完成发送。

组件HostTransceiver是被测对象主机接口的驱动器，根据芯片的主机接口的不同而改变组件内容。比如，对于PCI接口的芯片，该组件作为主动性驱动器将完成被测对象的配置/存储空间访问，设置芯片工作模式等功能；作为从动性驱动器将完成被测对象发出的总线操作的响应，包括总线仲裁，被测对象读写内存指令，以及对被测对象产生的中断进行响应。

组件QueueAgent完成生成器生成的数据帧和其他信息的转发，并将被测对象发送和接收的各帧转发给组件ScoreBoard完成比较。它的存在可以使得在被测对象变化主机接口，上层其他组件不需要随其变化而改变各自接口和内容，只需要修改HostTransceiver为其他主机接口的驱动器，从而提高验证组件的重用性。

组件Scoreboard主要负责完成帧内容的比较，描述符检查，生成信息报告等。其中包括被测对象发送的数据经仿真模型解聚合、解密后与原始数据进行比较，以及被测对象接收并解密后的数据与仿真模型发送的原始数据的比较。设计中还会有一些其他的检查项，如协议规范相关的检查等等，将直接在相关模块中对检查的结果给出指示。

场景层的组件Generator除了产生被测对象和仿真模型发送的数据外，还需要根据测试用例(Testcase)产生两者的配置信息，如寄存器的值等等，使每个测试用例通过该组件能够生成不同的场景。

此外根据实际需要可以在环境的各组件中实现功能覆盖率模型，进而实现以功能覆盖率为驱动的验证。

对于图2中没有基带的情况，用一个新的组件BbpTransceiver取代ChnlTransceiver，作用依然是完成DUT和StaModel之间的数据交换，不同在于它需要实现被测芯片中MAC和基带之间的时序。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种无线局域网卡芯片的数字逻辑验证分层设计方法，其特征在于，根据协议设计实现仿真模型，在仿真验证过程中，使被测对象和仿真模型之间发送和接收的对连，即被测对象的发送数据直接打包给仿真模型，仿真模型的发送数据包按照一定的接口时序发送给被测对象，配合被测对象主机端接口对其施加激励，模拟被测对象实际工作中出现的各种正常和异常的工作场景，并检查被测对象的响应，从而完成对验证芯片各项功能的验证；仿真模型包括StaModel、scoreboard、ChnlTransceiver、HostTransceiver、QueueAgent、生成器，其中： 

所述StaModel与被测对象互发数据，它包括基带和MAC两个部分，从生成器得到要发送给被测对象的数据进行处理，按照随机退避的方式将数据发送出去；并且从被测对象接收到帧，完成数据处理； 

Scoreboard接收StaModel通过不同的接口发送的数据，完成与被测对象端接收和发送数据的比较； 

ChnlTransceiver组件把被测对象发送的数据打包转发给仿真模型，并把仿真模型发送的数据包转化为被测对象接收端的时序，完成被测对象的接收； 

组件HostTransceiver是被测对象主机接口的驱动器，根据芯片的主机接口的不同而改变组件内容； 

组件QueueAgent完成生成器生成的数据帧和其他信息的转发，并将被测对象发送和接收的各帧转发给组件ScoreBoard完成比较； 

组件Scoreboard完成帧内容的比较； 

组件Generator产生被测对象和仿真模型发送的数据，并根据测试用例产生两者的配置信息。 

2.如权利要求1所述的一种无线局域网卡芯片的数字逻辑验证分层设计方法，其特征在于，所述根据协议设计实现的仿真模型划分为MAC和基带两部分，分别对单独的基带模块，不存在基带部分的MAC子系统，以及完整的被测对象进行验证，使验证环境结构和组件在模块级验证环境和系统级验证中得到重用，提高了对验证资源的使用。 

3.如权利要求1所述的一种无线局域网卡芯片的数字逻辑验证分层设计方法，其特征在于，激励根据测试用例的约束生成统一的发送帧的数据结构，仿真模型根据所设定的参数和内容进行发送帧的处理。 

4.如权利要求1所述的一种无线局域网卡芯片的数字逻辑验证分层设计方法，其特征在于对于没有基带的情况，用组件BbpTransceiver取代ChnlTransceiver，完成DUT和StaModel之间的数据交换，实现被测芯片中MAC和基带之间的时序。 

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