CN103914331A

CN103914331A - 支持多芯片配置功能的仿真器

Info

Publication number: CN103914331A
Application number: CN201210595918.6A
Authority: CN
Inventors: 赵满怀; 种挺; 李旦
Original assignee: Beijing CEC Huada Electronic Design Co Ltd
Current assignee: Beijing CEC Huada Electronic Design Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-09

Abstract

本发明提出了一种支持多芯片配置功能的仿真器，其中包括仿真器配置模块和仿真器硬件。仿真器配置模块负责芯片仿真配置文件的选择、下载、及配置信息的设置；仿真器硬件通过下载配置模块和数据通路选择模块，把仿真器配置模块下传的数据写到存储器模块对应的芯片仿真配置文件区和配置信息区。下载完成后，控制模块依据当前配置信息区的内容，完成对芯片仿真模块的配置，实现芯片的仿真功能。仿真器配置模块可以灵活下载芯片配置文件区，读取当前仿真器硬件版本信息。在芯片研发阶段，该仿真器可以存储多个芯片仿真配置文件，便于问题定位，提高开发效率；特别是本发明可以在一套仿真器上，实现多个芯片的仿真功能，节约了成本。

Description

支持多芯片配置功能的仿真器

技术领域

本发明涉及芯片仿真器技术领域，具体涉及芯片仿真器中的多芯片配置功能的仿真器。

背景技术

随着SOC技术在芯片领域的不断应用，软硬件协同设计仿真验证成为一种趋势。芯片仿真器是芯片验证和应用开发的必备工具，目前已有的仿真器多是以FPGA仿真芯片功能来实现。在这类芯片仿真器中，无论是基于Altera还是Xilinx实现的FPGA配置方法，都是以单文件方式进行芯片仿真配置。通用实现方法是：通过JTAG口将生成的.bit文件下载到存储器作为配置文件存储器，上电后通过对FPGA进行配置完成芯片仿真的功能。这些芯片仿真器都是采用一套仿真器完成某一款芯片仿真的功能。对于芯片厂家和芯片应用来说，新产品的开发永无止境，为满足实际芯片的开发需求，针对不同类型的芯片产品，就要提供不同的芯片仿真器。这样，容易造成开发工具的浪费，增加成本。

同时在芯片仿真验证过程中，会遇到对不同类型芯片型号的功能进行对比，如果采用传统的方法，就需要在每次更换芯片功能时都重新下载该芯片的配置文件，这样会造成大量的时间都浪费在配置文件的下载上，降低工作效率。

针对上述问题，本发明提出一种具有多芯片仿真配置功能的仿真器。

发明内容

本发明解决的仿真器技术问题是：仿真器配置模块如何实现多芯片仿真配置文件的下载、存储，如何实现芯片仿真功能的动态配置。

本发明的仿真器包括存储器模块、下载配置模块、数据通路选择模块、控制模块和芯片仿真模块和仿真器配置模块。其中，

仿真器配置模块，实现配置文件选择、下载，设置配置信息，获取当前仿真器硬件版本信息；

下载配置模块，完成数据和配置信息的传输；

数据通路选择模块，实现数据通路控制选择的功能；

存储器模块，存储多个芯片仿真配置文件和仿真器硬件配置信息；

控制模块，控制数据通路数据的流向，完成芯片仿真模块的配置；

芯片仿真模块，使用可配置的硬件电路，实现芯片的仿真功能。。

当仿真器上电后，首先进入配置状态，控制模块依据存储器模块中的配置内容，经过数据通路选择模块从存储器模块中读出相应的芯片仿真配置文件，对芯片仿真模块中的FPGA进行配置；配置完成后，仿真器进入运行状态；

在仿真器进入运行态后，仿真器配置模块实现芯片仿真配置文件的选择和数据下载，通过下载配置模块把下载数据信息写入到存储器模块中的文件区和配置信息区；同时获取当前仿真器版本信息；

当仿真器完成下载配置后，对控制模块发出配置请求信号，控制模块依据存储的配置信息区的内容，经过数据通路选择模块从存储器配置模块中读出最新设置的配置信息区内容，对芯片仿真模块中的FPGA进行重新配置；

数据通路选择模块完成存储器模块中数据的写入或读出，通过控制模块发出控制信号，选择数据通路是写入状态还是读出状态。

通过下载配置模块将多个芯片仿真配置文件下载到存储模块，上电或下载完成后由控制模块依据当前配置信息，实现对FPGA芯片仿真功能的动态配置。当仿真器上指示灯亮时，表示正在进行文件下载或信息读取，当指示灯灭时，表示前面过程结束。

存储模块可以存储多个不同的配置文件，通过下载操作依次完成不同配置文件的存储。在芯片的仿真验证中需要对不同类型的芯片或不同版本进行对比时，避免反复下载配置文件，提高工作效率。

附图说明

附图是本发明支持多芯片配置功能的仿真器结构示意图。

具体实施方式：

如附图所示，仿真器1由数据通路选择模块4、存储器模块5、下载配置模块6、控制模块7和芯片仿真模块8。

芯片仿真器的工作原理，这里指以FPGA实现的芯片仿真器，上电后首先进入配置状态，控制模块读取存储器区的配置信息，选择相应的配置文件后启动FPGA配置过程；当FPGA配置完成后，经过初始化仿真器进入运行状态，运行用户程序；在此状态下可以进行芯片配置文件的下载过程，可以进行配置信息的更新；一旦下载或重新配置完成后，仿真器硬件要进行芯片仿真功能的重新配置，而后再进入仿真器运行态。

本发明正是利用芯片仿真器的配置状态，通过修改存储区配置信息的有效标志，来选择对应的芯片仿真配置文件，完成对仿真器功能的动态配置。

仿真器1工作过程如下：

仿真器硬件2上电后，首先进入配置状态，仿真器上的指示灯变亮，控制模块7依据存储器模块5中的配置内容，经过数据通路选择模块4从存储器模块5中读出相应的芯片仿真配置文件，对芯片仿真模块8中的FPGA进行配置。配置完成后，仿真器上的指示灯灭掉，仿真器硬件2进入运行状态。

在仿真器硬件2进入运行态后，进行仿真芯片文件的下载及配置信息的操作。

通过下载配置模块6把下载数据信息写入到存储器模块5中的文件区和配置信息区；同时可以获取当前仿真器硬件版本信息，包括下载的芯片仿真配置文件有效信息。

通过数据通路选择模块4，将芯片仿真配置文件1、芯片仿真配置文件2、芯片仿真配置文件3、...、和配置信息存于存储器模块5中，可以一次下载一个或多个任一位置的芯片仿真配置文件。

当配置模块完成下载配置后，通过控制信号对控制模块7发出配置请求信号，控制模块7依据存储配置信息区的内容，经过数据通路选择4从存储器配置模块5中读出最新设置的配置信息区内容，对芯片仿真模块8中的FPGA进行重新配置。在配置过程中，仿真器上指示灯变亮。配置完成后，仿真器上的指示灯灭掉，仿真器硬件2进入运行状态。

数据通路选择模块4完成存储器模块5中数据的写入或读出，通过控制模块7发出的控制信号，选择数据通路是写入状态还是读出状态。当进行芯片仿真配置文件下载时，数据通路写入有效读出无效，当进行仿真模块8中的FPGA配置时，数据通路是读出有效写入无效。

对存储器模块中的配置文件信息访问，写入和读出是分时进行的。若出现对存储器模块中的数据同时进行写入和读出，本仿真器定义数据读出优先原则：即芯片仿真模块8的配置优先于存储器模块5的下载配置。

当控制模块7检测到正在进行FPGA配置，此时数据通路选择模块4的写入通路是关闭的。只有完成芯片仿真功能的配置后，才可以进行芯片仿真配置文件的下载和信息配置区的修改。

Claims

1.支持多芯片配置功能的仿真器，其特征在于：包括下载配置模块、数据通路选择模块、存储器模块、控制模块、仿真器配置模块和芯片仿真模块，其中：

下载配置模块，完成数据和配置信息的传输；

数据通路选择模块，实现数据通路控制选择的功能；

芯片仿真模块，使用可配置的硬件电路，实现芯片的仿真功能。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的支持多芯片配置功能的仿真器，其特征在于所述存储器模块的存储区域使用非易失性存储芯片实现，能够分别存放多个芯片仿真配置文件和对应的配置信息。

4.根据权利要求1所述的支持多芯片配置功能的仿真器，其特征在于芯片仿真模块支持动态灵活配置，仿真器上电、下载完成后、直接修改配置信息后，都能实现芯片仿真模块的重新配置。

5.根据权利要求1所述的支持多芯片配置功能的仿真器，其特征在于下载文件和芯片仿真配置有优先级区分，芯片仿真配置优先于文件下载配置；通过数据通路选择模块及控制模块，保证存储器模块的数据写入和读出是分时的，控制数据的读出优先于数据的写入。

6.根据权利要求1所述的支持多芯片配置功能的仿真器，其特征在于下载芯片仿真配置文件的过程和配置信息的读取过程用指示灯进行状态指示。

7.根据权利要求1所述的支持多芯片配置功能的仿真器，其特征在于当进行芯片仿真配置文件下载时，数据通路写入有效读出无效，当进行芯片仿真模块中的FPGA配置时，数据通路是读出有效写入无效。