CN105137330B - 多电压域数字电路的验证装置及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字电路验证技术，公开了一种多电压域数字电路的验证装置及其运行方法。本发明中，该多电压域数字电路的验证装置包括软件配置控制器、总线驱动器、电源状态模拟器和断言监视器，上述软件配置控制器根据读取的测试文件控制总线驱动器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器提供和切换电源工作模式，而断言监视器对该待测电路进行监测，不需要人为干预，在节省人力的同时大大提高了准确性，并且只需要改变所连接的各信号即可对同一多电压系统的不同数字电路模块进行验证，不必受其他周围模块设计进度的制约，复用性好并且效率高。

Description

多电压域数字电路的验证装置及其运行方法

技术领域

本发明涉及数字电路验证技术，特别涉及多电压域数字电路的验证装置及其运行方法。

背景技术

在对数字电路验证时，有时会遇到一类特殊的数字电路，这类数字电路工作在多电压域，例如视频播放器芯片中的实时时钟数字电路模块(通常它的功能是用于管理视频播放器的时钟和闹钟功能)。当视频播放器开机时，此模块运行在工作电压下。在长时间对播放器无操作时，为了省电，系统会切换到待机模式，此时实时时钟模块运行在待机电压下。当播放器关机时，此模块还要在关机状态电压下运行，以保证时钟在关机时还能继续计数。

对于一般数字电路的功能验证，搭建验证平台不需要考虑电压问题，只需根据常规验证方法进行验证即可。而对于这类工作在多电压下的数字电路模块，需要对每种电压下工作的状态和功能的正确性都进行验证，并要验证各种电压互相切换时功能的正确性。因此搭建此类数字电路的验证平台时，模拟多电压的验证环境是验证的关键。

由于此类电路工作的环境比较复杂，所以验证此类电路业内基本上没有比较统一和系统的方法，关于搭建此类多电压数字电路验证平台的信息也少之又少。

通常对这类电路的验证是采用现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，简称“FPGA”)进行验证的。首先是建立最小验证系统(就是为了验证此电路模块而把其相关的所有功能模块组合在一起，作为一个整体进行验证操作)，这类电路除了工作在多电压域外大多都还具有多时钟域、多复位信号的特征。例如上面所举例的实时时钟模块，在建立最小验证系统时，为了实现多电压，就需要加入电压管理模块(Power ManagementUnit，简称“PMU”)，为了实现多时钟域，还需要加入时钟管理模块(CLOCK ManagementUnit，简称“CMU”)，为了提供多复位信号，又要加入复位管理模块(Reset ManagementUnit，简称“RMU”)。在最小验证系统搭建完毕以后，把此系统载入FPGA，启动最小系统运行，然后把待测模块的接口信号直接连接真实的外部器件进行测试。但是本发明发明人发现，上述验证方法存在以下缺陷：

1.不能及时地对设计模块进行验证。由于要搭建最小验证系统，待测模块就必须等到所有相关模块都设计以及验证完毕后，才能开始搭建验证环境。如果此待测模块是整个芯片设计的瓶颈，那么它的验证进度就会影响到整个芯片验证完成的进度。

2.效率比较低。任何一次小的修改都需要FPGA重新综合，这个过程需要花费较多时间。如果测试出错，调试也不方便。

3.自动化验证程度低。对模块的接口信号通过外部器件进行直接观察，这样的验证方法每个步骤都需要人为干预，无形中就增加了人为可能带来的误差。对于一些比较难发现的问题，如果没有观察到，那么就会忽略问题的存在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多电压域数字电路的验证装置及其运行方法，准确性高、复用性好且效率高。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种多电压域数字电路的验证装置，该装置包括：

软件配置控制器，用于读取测试文件，根据测试文件控制总线驱动器通过电源状态模拟器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器给待测电路提供多个电源工作模式和提供电源工作模式之间的切换操作；

总线驱动器；

电源状态模拟器，用于在多个电源工作模式的不同模式下，将从总线驱动器接收的信号选择性地传输给待测电路；以及

断言监视器，用于基于断言验证方法对待测电路进行监测。

本发明的实施方式还公开了一种多电压域数字电路的验证装置的运行方法，装置包括软件配置控制器、总线驱动器、电源状态模拟器和断言监视器；

方法包括以下步骤：

软件配置控制器读取测试文件，根据测试文件控制总线驱动器通过电源状态模拟器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器给待测电路提供多个电源工作模式和提供电源工作模式之间的切换操作；

断言监视器基于断言验证方法对待测电路进行监测；

其中，在多个电源工作模式的不同模式下，电源状态模拟器将从总线驱动器接收的信号选择性地传输给待测电路。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

在本发明中，该多电压域数字电路的验证装置包括软件配置控制器、总线驱动器、电源状态模拟器和断言监视器，上述软件配置控制器根据读取的测试文件控制总线驱动器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器提供和切换电源工作模式，而断言监视器对该待测电路进行监测，不需要人为干预，大大提高了准确性，并且只需要改变所连接的各信号即可对同一多电压系统的不同数字电路模块进行验证，不必受其他周围模块设计进度的制约，复用性好并且效率高。

进一步地，通过使用电源状态模拟器模拟为多电压域数字电路正常工作提供必要条件的电压管理模块、时钟管理模块和复位管理模块的相关功能来实现数字电路的多电压环境，使得验证更灵活。

进一步地，通过软件配置控制器来控制电源工作模式的切换，自动化程度高，节省了人力。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中一种多电压域数字电路的验证装置的结构示意图；

图2A至2C是本发明第一实施方式中一种多电压域数字电路的验证装置中电源状态模拟器的状态图。

图3是本发明第二实施方式中一种多电压域数字电路的验证装置的运行方法的流程示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种多电压域数字电路的验证装置。图1是该多电压域数字电路的验证装置的结构示意图。如图1所示，该多电压域数字电路的验证装置包括软件配置控制器、总线驱动器、电源状态模拟器和断言监视器。这些器件构成了整个验证环境(ENV)。

软件配置控制器用于读取测试文件，根据测试文件控制总线驱动器通过电源状态模拟器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器给待测电路提供多个电源工作模式和提供电源工作模式之间的切换操作，在多个电源工作模式的不同模式下，电源状态模拟器将从总线驱动器接收的信号选择性地传输给待测电路。

可以理解，上述总线驱动器用于驱动总线，与各部件电连接，为各部件提供信号传输。

通过使用电源状态模拟器模拟为此类多电压域数字电路正常工作提供必要条件的电压管理模块、时钟管理模块和复位管理模块的相关功能来实现数字电路的多电压环境，使得验证更灵活，并且通过软件配置控制器来控制电源工作模式的切换，自动化程度高，节省了人力。具体地说：

软件配置控制器用于控制电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从总线驱动器接收的相应工作电压下的时钟信号和复位信号传输给待测电路，以给待测电路提供相应电源工作模式下的复位信号和时钟信号。并且在多个电源工作模式的不同模式下，电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从总线驱动器接收的待测电路相应的输入信号传输给待测电路。此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可以根据需要将其他控制信号通过上述电源状态模拟器传输给待测电路。

软件配置控制器用于控制电源状态模拟器产生用于切换电源工作模式的条件信号，和/或软件配置控制器用于在不同的电源工作模式下控制电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号，使电源状态模拟器从待测电路接收相应的输出信号以作为条件信号来控制其自身的电源工作模式切换。

例如，如图2A至2C所示，上述电源状态模拟器包括状态寄存器和处理逻辑电路；

当该处理逻辑电路处于第一电源工作模式(即状态1)并在软件配置控制器控制下接收到待机条件信号(standby)时，该处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第一时钟信号(时钟1)和第一复位信号(复位1)传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第二电源工作模式(状态2)，并且该状态寄存器的值由第一电源工作模式(状态1)的值变为第二电源工作模式(状态2)的值；

当该处理逻辑电路处于第一电源工作模式(即状态1)并在软件配置控制器控制下接收到关机条件信号(onoff)时，该处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第一时钟信号(时钟1)和第一复位信号(复位1)传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第三电源工作模式(状态3)，并且该状态寄存器的值由第一电源工作模式(状态1)的值变为第三电源工作模式(状态3)的值；

当该处理逻辑电路处于第一电源工作模式(状态1)并在软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号(power_off)时，该处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第一时钟信号(时钟1)和第一复位信号(复位1)、第二时钟信号(时钟2)和第二复位信号(复位2)传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第四电源工作模式(状态4)，并且该状态寄存器的值由第一电源工作模式(状态1)的值变为第四电源工作模式(状态4)的值；

当该处理逻辑电路处于第二电源工作模式(状态2)并从待测电路接收到第一唤醒条件信号(唤醒1)或在软件配置控制器控制下接收到开机条件信号(offon)时，该处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从总线驱动器接收的第一时钟信号(时钟1)和第一复位信号(复位1)传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第一电源工作模式(状态1)，并且该状态寄存器的值由第二电源工作模式(状态2)的值变为第一电源工作模式(状态1)的值；

当该处理逻辑电路处于第三电源工作模式(状态3)并从待测电路接收到第二唤醒条件信号(唤醒2)或在软件配置控制器控制下接收到开机条件信号(offon)时，该处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从总线驱动器接收的第一时钟信号(时钟1)和第一复位信号(复位1)传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第一电源工作模式(状态1)，并且该状态寄存器的值由第三电源工作模式(状态3)的值变为第一电源工作模式(状态1)的值；

当该处理逻辑电路处于第二电源工作模式(状态2)并在软件配置控制器控制下接收到超时条件信号(timeout)时，该处理逻辑电路进入第三电源工作模式(状态3)，并且该状态寄存器的值由第二电源工作模式(状态2)的值变为第三电源工作模式(状态3)的值；

当该处理逻辑电路处于第二电源工作模式(状态2)或第三电源工作模式(状态3)并在软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号(power_off)时，该处理逻辑电路关闭第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第二时钟信号(时钟2)和第二复位信号(复位2)传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第四电源工作模式(状态4)，并且该状态寄存器的值由第二电源工作模式(状态2)的值或第三电源工作模式(状态3)的值变为第四电源工作模式(状态4)的值；

当该处理逻辑电路处于第四电源工作模式(状态4)并在软件配置控制器控制下接收到上电条件信号(power_on)时，该处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以使能将从总线驱动器接收的第一时钟信号(时钟1)和第一复位信号(复位1)、第二时钟信号(时钟2)和第二复位信号(复位2)传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第一电源工作模式(状态1)，并且该状态寄存器的值由第四电源工作模式(状态4)的值变为第一电源工作模式(状态1)的值。

更具体地，软件配置控制器是把测试文件的控制指令转换成对总线驱动器和电源状态模拟器的控制动作的装置组件，其具有逻辑控制功能。它读入测试文件，通过对总线驱动器的控制来完成对待测电路的配置操作，通过对电源状态模拟器的控制来完成电路电压的切换模拟，从而给待测电路创建多电压环境。

总线驱动器把接收到的软件控制命令转化成符合待测电路接口规格的信号，以驱动待测电路运行。例如，若待测电路接口是符合先进的高性能总线(Advanced Highperformance Bus，简称“AHB”)协议的，总线驱动器就相当于一个AHB总线的主模块(MASTER)，把接收到软件配置控制器命令转换成电路可以识别的AHB控制信号，对待测电路(相当于AHB从模块(SLAVE))进行配置操作。当然，可以理解，在本发明的其他实施方式中，总线驱动器也可以将软件控制命令转换成电路可以识别的其他总线协议的控制信号，不限于上述的AHB协议。

待测电路(待测系统DUT中的某个电路)就是所要验证的多电压域数字电路。当然，可以理解，上述验证装置对于非多电压域的数字电路也同样适用。

电源状态模拟器是模拟待测系统可能出现的各种电源工作模式以及各种模式间的切换。每种电源工作模式都会对应不同的工作电压，通过模拟电源工作模式就完成了对多电压环境的创建。优选地，上述电源状态模拟器提供的多个电源工作模式以及在这些电源工作模式间的切换主要由状态机来实现。上述电源状态模拟器的设计方法分为以下四步：

第一步，首先研究整个芯片系统的设计规格，提取系统中电源管理模块的各种工作状态以及状态间的切换，然后用状态机的方法模拟这些状态切换。例如，对于一般典型的视频播放器芯片，系统一般工作在四种状态，开机状态“状态1”(开机后开始正常工作的状态)，待机状态“状态2”(工作时一段时间不进行操作就会进入待机状态)，关机状态“状态3”(如果有关机操作或者长时间处于待机状态系统就会跳转到关机状态)，掉电状态“状态4”(当电池没电时进入掉电状态)。所有可能的状态切换以及切换条件绘制成状态机如图2A所示。

第二步，提取待测电路在每种状态下的工作电压，以及各电压下的时钟和复位信号。然后对状态跳转时的时钟和复位信号动作进行模拟。每次电压上电时，打开待测电路在此电压环境的时钟信号，并发出此电压环境的上电复位信号。每次电压掉电时，停止此电压环境的时钟信号，并把此电压环境的复位信号置为复位状态。在上例中，每个状态对应的工作电压、时钟和复位信号如图2B所示。在状态1，电路工作在电压VDD1和VDD2下，待测电路在VDD1电压下的时钟和复位信号分别为时钟1和复位1，在VDD2电压下的时钟和复位信号分别为时钟2和复位2。状态2和状态3时，只工作在VDD2电压下。状态4时没有任何电压。那么在从状态4跳转到状态1时，打开时钟1和时钟2，并发出上电复位1和复位2，模拟VDD1和VDD2的上电。在从状态1跳转到状态2时，关闭时钟1，并把复位1置于复位状态，时钟2和复位2保持工作，从而模拟VDD1的掉电。

第三步，提取待测电路在各电压下的输入信号和输出信号，把输入信号连接到总线驱动器上，并由输入使能控制信号控制。输出信号也根据验证需要输出向总线驱动器或其它验证组件，并由输出使能信号控制。当某个电压上电时，此电压下工作的输入输出信号使能位开启，总线驱动器发出的信号就被驱动到待测电路的接口。当此电压掉电时，关闭相应的输入输出使能，此时待测电路在此电压下的输入和输出信号呈现高阻态，模拟信号空接状态。如上例，在状态1向状态2跳转时，VDD1掉电，那么工作在VDD1电压下的信号输入输出使能关闭，待测电路输入呈现高阻态，输出信号也呈现高阻态。由于此时VDD2电压还在，因此工作在VDD2电压下的输入输出信号保持使能，输入信号由总线驱动器驱动。

第四步，提取各电源状态跳转的条件信号，用于状态机运行时的条件激励。条件信号分为两种类型，一种是完全人为模拟的信号，此类信号设计为在发生时间上随机，以及信号长度随机，通过随机可以覆盖到各种可能出现的跳转情况；另一种条件信号是待测电路自身输出的信号，这种信号的处理方式是直接接入状态机的条件信号组。对于不同的待测电路，这些条件信号归属于不同的类型，需要分别考虑。上例中的跳转条件信号图如图2C所示，对于一般的实时时钟电路(主要完成时钟的计时和闹钟功能)，信号power_on、power_off是人为模拟的信号。验证开始发出power_on信号，触动状态机开始运行，模拟系统上电。当状态机处于状态1、状态2和状态3时，随机一个时间长度发出power_off模拟电池掉电，触发状态机回到掉电模式“状态4”。信号唤醒1是电路自身产生的闹钟定时唤醒信号，因此直接把待测电路的输出信号接在状态机条件信号即可。而对于一般的中断控制模块(主要完成系统的中断控制以及唤醒控制功能)，此处的唤醒1信号又需要人为模拟而作为外部的唤醒操作。其余信号standby、timeout和onoff也可类似地设置为人为模拟或待测电路输出的条件信号。

可以理解，以上仅为一种状态机设计的示例，本领域的人员也可以根据其他多电压域数字电路的工作状态以及状态间的切换来进行相应设置，不限于上述的设计。断言监视器用于基于断言验证方法对待测电路进行监测。该断言监视器将覆盖到的和未覆盖到的验证点都进行记录和报告，并将违背待测电路功能的验证点进行记录和报告。

可以理解，断言监视器是基于断言(Assertion一种验证方法，它有一套自己的语法，可以把对设计的期望行为进行编码验证，可以创建对总线协议的详细检查)的功能监视器。通过分析待测电路的设计规格，提取验证点，并用断言语法进行功能点的描述。可以用此断言监视器监视待测电路内部和外部设计信号的正确性。对每个功能点的语法描述在检测到仿真过程中有违背设计要求的地方，断言就会自动报错，并具体指出出错位置以供快速有效的定位和调试。断言监视器内的每条断言也兼顾收集功能覆盖率的工作，对于验证中已经覆盖到的和未覆盖到的功能点都进行记录并报告出来。验证人员可以通过断言的覆盖率功能清晰地监视截至目前验证已经已经覆盖到哪些功能点，哪些功能还需要编写激励进行验证。

以下将以待测设计为实时时钟模块(在手机或mp3中，用于实现时钟和闹钟功能的模块)为例对上述验证装置作进一步的说明：

实时时钟模块内部有很多配置可以选择，例如是否开启闹钟，闹钟定时定成几点几分等等。软件配置控制器(相当于一台手机的cpu内核)，发出指令给总线驱动器，总线驱动器把指令程序转化成电路可以识别的总线时序信号(例如ahb信号)送给实时时钟电路。实际上就是一个给电路配置寄存器的操作。

对于实时时钟电路，配置完寄存器后就开始根据配置进行工作了。我们验证这种多电压电路时不光要验证开机时电路工作是否正常，还要验证关机时电路是否正常工作(计时是否正确、闹钟是否还可使用等)，并且还要验证从关机到开机、以及从开机到关机状态跳变时工作是否正常(是否会发出唤醒整个系统的信号等)。

为了模拟实际应用中这种状态的跳转，软件配置控制器通过发出指令来控制电源状态模拟器的状态切换。电源状态模拟器收到此控制指令后转化为控制信号，驱动内部状态机跳转。以关机的操作为例，软件配置控制器在等待一段随机时间后发出关机的指令，电源状态模拟器收到此指令以后，把关机指令转换为一定长度的条件信号power_off，状态机发现power_off信号有效时就会触发跳转到关机状态。但这个触发跳转过程只适应于本文中所说的条件信号的第一类(完全人为模拟的条件信号)。第二类条件信号是待测设计电路本身的输出信号。当然，可以理解，在本发明的各实施例中，可以仅使用第一类条件信号或第二类条件信号，或两类条件信号同时使用。

在本实施方式的验证过程中，软件配置控制器根据测试文件控制总线驱动器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器切换电源工作模式，断言监视器对该待测电路进行监测，不需要人为干预，大大提高了准确性，并且只需要改变连接信号即可对同一多电压系统的不同数字电路模块进行验证，不必受其他周围模块设计进度的制约，复用性好并且效率高。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

本发明第二实施方式涉及一种多电压域数字电路的验证装置的运行方法。图3是该多电压域数字电路的验证装置的运行方法的流程示意图。该多电压域数字电路的验证装置包括软件配置控制器、总线驱动器、电源状态模拟器和断言监视器。

如图3所示，上述方法包括以下步骤：

在步骤301中，软件配置控制器读取测试文件，根据测试文件控制总线驱动器通过电源状态模拟器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器给待测电路提供多个电源工作模式和提供电源工作模式之间的切换操作。其中，在多个电源工作模式的不同模式下，电源状态模拟器将从总线驱动器接收的信号选择性地传输给待测电路。

通过使用电源状态模拟器模拟为多电压域数字电路正常工作提供必要条件的电压管理模块、时钟管理模块和复位管理模块的相关功能来实现数字电路的多电压环境，使得验证更灵活，并且通过软件配置控制器来控制电源工作模式的切换，自动化程度高，节省了人力。具体地说：

在步骤301中，软件配置控制器控制电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从总线驱动器接收的相应工作电压下的时钟信号和复位信号传输给待测电路，以给待测电路提供相应电源工作模式下的时钟信号和复位信号。并且在多个电源工作模式的不同模式下，电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从总线驱动器接收的待测电路相应的输入信号传输给待测电路。

在步骤301中，软件配置控制器控制电源状态模拟器产生用于切换电源工作模式的条件信号，和/或软件配置控制器在电源工作模式下控制电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号，使电源状态模拟器从待测电路接收相应的输出信号以作为条件信号来切换电源工作模式。

例如，上述电源状态模拟器包括状态寄存器和处理逻辑电路，在上述步骤301中包括以下子步骤：

该处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在软件配置控制器控制下接收到待机条件信号时，该处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第二电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第二电源工作模式的值；

该处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在软件配置控制器控制下接收到关机条件信号时，该处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第三电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第三电源工作模式的值；

该处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号时，该处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号、第二时钟信号和第二复位信号传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第四电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第四电源工作模式的值；

该处理逻辑电路处于第二电源工作模式并从待测电路接收到第一唤醒条件信号或在软件配置控制器控制下接收到开机条件信号时，该处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第二电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值；

该处理逻辑电路处于第三电源工作模式并从待测电路接收到第二唤醒条件信号或在软件配置控制器控制下接收到开机条件信号时，该处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第三电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值；

该处理逻辑电路处于第二电源工作模式并在软件配置控制器控制下接收到超时条件信号时，该处理逻辑电路进入第三电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第二电源工作模式的值变为第三电源工作模式的值；

该处理逻辑电路处于第二电源工作模式或第三电源工作模式并在软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号时，该处理逻辑电路关闭第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从总线驱动器接收的第二时钟信号和第二复位信号传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第四电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第二电源工作模式的值或第三电源工作模式的值变为第四电源工作模式的值；

该处理逻辑电路处于第四电源工作模式并在软件配置控制器控制下接收到上电条件信号时，该处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以使能将从总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号、第二时钟信号和第二复位信号传输给待测电路，该处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且将状态寄存器的值由第四电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值。

此后进入步骤302，断言监视器基于断言验证方法对待测电路进行监测。

在断言监视器监测完该待测电路所有需要监测的状态后，结束本流程。

在本实施方式验证装置的运行过程中，软件配置控制器根据测试文件控制总线驱动器对待测电路进行配置，并控制电源状态模拟器切换电源工作模式，断言监视器对该待测电路进行监测，不需要人为干预，大大提高了准确性，并且只需要改变连接信号即可对同一多电压系统的不同数字电路模块进行验证，不必受其他周围模块设计进度的制约，复用性好并且效率高。

本实施方式是与第一实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

综上，软件配置控制器产生控制命令，总线驱动器将控制命令转换为待测电路可识别的信号，电源状态模拟器接受可识别的信号，并选择与当前的电源工作模式相适应的信号输出给待测电路(例如电源工作模式的工作信号以及各电源模式的切换信号)。在该配置下，上述多电压域数字电路的验证装置及其运行方法具有以下优点：

1.验证更灵活。在多电压域数字电路设计完成后就可以进行功能上的验证，不必受其他周围模块设计进度的制约，发现问题可以及早进行更正。

2.环境复用性好。在芯片设计规格制定出来以后就可以根据电源管理系统的规格搭建电源管理模拟器。同一个系统的不同模块都是共用同一套电源管理系统，对于各个不同的多电压域数字电路，在设计电源管理模拟器时只要把电源各种状态和切换模拟，就可以在不同模块进行复用，所要修改的就是不同模块时需要的时钟、复位以及输入输出信号。

3.自动化程度高：本发明的验证装置在验证过程中基本上实现了完全的自动化。验证人员只用根据验证需求编写软件控制程序，此验证系统就会自动生成需要的激励，驱动待测电路动作。在运行中采用断言的方式自动对输入输出信号以及电路内部的信号进行检测，运行结束断言自动报告出电路错误的个数以及错误出现的具体位置以供调试。与现有的验证方法相比，将验证人员的人工干预降到了最小，节约了人员成本，同时也减少了人工干预带来的出错几率。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable ArrayLogic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

需要说明的是，在本权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种多电压域数字电路的验证装置，其特征在于，该装置包括：

软件配置控制器，用于读取测试文件，根据所述测试文件控制总线驱动器通过电源状态模拟器对待测电路进行配置，并控制所述电源状态模拟器给所述待测电路提供多个电源工作模式和提供所述电源工作模式之间的切换操作；

总线驱动器，用于将从所述软件配置控制器接收到的控制命令转化成所述待测电路能够识别的信号；

电源状态模拟器，用于在所述多个电源工作模式的不同模式下，将从所述总线驱动器接收的信号选择性地传输给所述待测电路；以及

断言监视器，用于基于断言验证方法对所述待测电路进行监测，其中

所述软件配置控制器用于控制所述电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从所述总线驱动器接收的相应工作电压下的时钟信号和复位信号传输给所述待测电路，以给所述待测电路提供相应电源工作模式下的时钟信号和复位信号。

2.根据权利要求1所述的多电压域数字电路的验证装置，其特征在于，所述软件配置控制器用于控制所述电源状态模拟器产生用于切换所述电源工作模式的条件信号；和/或

所述软件配置控制器用于在所述电源工作模式下控制所述电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号，使所述电源状态模拟器从所述待测电路接收相应的输出信号以作为条件信号来切换所述电源工作模式。

3.根据权利要求1所述的多电压域数字电路的验证装置，其特征在于，在所述多个电源工作模式的不同模式下，所述电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从所述总线驱动器接收的所述待测电路相应的输入信号传输给所述待测电路。

4.根据权利要求1所述的多电压域数字电路的验证装置，其特征在于，所述断言监视器将覆盖到的和未覆盖到的验证点都进行记录和报告，并将违背待测电路功能的验证点进行记录和报告。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多电压域数字电路的验证装置，其特征在于，所述电源状态模拟器包括状态寄存器和处理逻辑电路；

所述处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到待机条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第二电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第二电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到关机条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第三电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第三电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号、第二时钟信号和第二复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第四电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第四电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第二电源工作模式并从所述待测电路接收到第一唤醒条件信号或在所述软件配置控制器控制下接收到开机条件信号时，所述处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第二电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第三电源工作模式并从所述待测电路接收到第二唤醒条件信号或在所述软件配置控制器控制下接收到开机条件信号时，所述处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第三电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第二电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到超时条件信号时，所述处理逻辑电路进入第三电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第二电源工作模式的值变为第三电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第二电源工作模式或第三电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第二时钟信号和第二复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第四电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第二电源工作模式的值或第三电源工作模式的值变为第四电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第四电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到上电条件信号时，所述处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以使能将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号、第二时钟信号和第二复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且所述状态寄存器的值由第四电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值。

6.一种多电压域数字电路的验证装置的运行方法，其特征在于，所述装置包括软件配置控制器、总线驱动器、电源状态模拟器和断言监视器；

所述方法包括以下步骤：

所述软件配置控制器读取测试文件，根据所述测试文件控制所述总线驱动器通过所述电源状态模拟器对待测电路进行配置，并控制所述电源状态模拟器给所述待测电路提供多个电源工作模式和提供所述电源工作模式之间的切换操作；

所述断言监视器基于断言验证方法对所述待测电路进行监测；

其中，所述总线驱动器将从所述软件配置控制器接收到的控制命令转化成所述待测电路能够识别的信号，在所述多个电源工作模式的不同模式下，所述电源状态模拟器将从所述总线驱动器接收的信号选择性地传输给所述待测电路，其中

在所述软件配置控制器根据所述测试文件控制所述电源状态模拟器给所述待测电路提供多个电源工作模式的步骤中，所述软件配置控制器控制所述电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从所述总线驱动器接收的相应工作电压下的时钟信号和复位信号传输给所述待测电路，以给所述待测电路提供相应电源工作模式下的时钟信号和复位信号。

7.根据权利要求6所述的多电压域数字电路的验证装置的运行方法，其特征在于，在所述软件配置控制器根据所述测试文件控制所述电源状态模拟器提供电源工作模式之间的切换操作的步骤中，所述软件配置控制器控制所述电源状态模拟器产生用于切换所述电源工作模式的条件信号；和/或

所述软件配置控制器在所述电源工作模式下控制所述电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号，使所述电源状态模拟器从所述待测电路接收相应的输出信号以作为条件信号来切换所述电源工作模式。

8.根据权利要求6所述的多电压域数字电路的验证装置的运行方法，其特征在于，在所述多个电源工作模式的不同模式下，所述电源状态模拟器通过开启相应的使能控制信号将从所述总线驱动器接收的所述待测电路相应的输入信号传输给所述待测电路。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的多电压域数字电路的验证装置的运行方法，其特征在于，所述电源状态模拟器包括状态寄存器和处理逻辑电路；

在所述软件配置控制器根据所述测试文件控制所述电源状态模拟器给所述待测电路提供多个电源工作模式和提供所述电源工作模式之间的切换操作的步骤中包括以下子步骤：

所述处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到待机条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第二电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第二电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到关机条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第三电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第三电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第一电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号、第二时钟信号和第二复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第四电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第一电源工作模式的值变为第四电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第二电源工作模式并从所述待测电路接收到第一唤醒条件信号或在所述软件配置控制器控制下接收到开机条件信号时，所述处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第二电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第三电源工作模式并从所述待测电路接收到第二唤醒条件信号或在所述软件配置控制器控制下接收到开机条件信号时，所述处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号以使能将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第三电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第二电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到超时条件信号时，所述处理逻辑电路进入第三电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第二电源工作模式的值变为第三电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第二电源工作模式或第三电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到掉电条件信号时，所述处理逻辑电路关闭第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以禁止将从所述总线驱动器接收的第二时钟信号和第二复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第四电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第二电源工作模式的值或第三电源工作模式的值变为第四电源工作模式的值；

所述处理逻辑电路处于第四电源工作模式并在所述软件配置控制器控制下接收到上电条件信号时，所述处理逻辑电路开启第一时钟使能控制信号和第一复位使能控制信号、第二时钟使能控制信号和第二复位使能控制信号以使能将从所述总线驱动器接收的第一时钟信号和第一复位信号、第二时钟信号和第二复位信号传输给所述待测电路，所述处理逻辑电路进入第一电源工作模式，并且将所述状态寄存器的值由第四电源工作模式的值变为第一电源工作模式的值。