CN106375155A - Mac仿真验证模型、其控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种MAC仿真验证模型、其控制方法及控制系统，MAC仿真验证模型，MAC仿真验证模型包括：外部数据输入接口模块，外部变量调节模块，内部变量调节模块以及中央控制模块；内部变量调节模块包括：数据长度计数器、数据个数计数器、检测标志位以及减法标志位；中央控制模块，用于实时监测内部变量调节模块的参数值变化，并根据其判断模拟的仿真MAC与外部发送模块传递数据过程中，是否会发生数据传输中断，若是，结束当前仿真，并发送中断错误请求；若否，直至外部发送模块传递数据结束后，结束当前仿真。本发明可以在芯片开发的早期对数据发送模块进行模块级验证，测试其是否会引发MAC 数据传输中断错误。

Description

MAC仿真验证模型、其控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种MAC仿真验证模型、其控制方法及控制系统。

背景技术

随着以太网技术的发展，以太网芯片需要支持越来越多种速率传输的需求，比如，XGMII(10G介质无关接口)、XLGMII(40G介质无关接口)、CGMII(100G介质无关接口)等。

在以太网芯片中，由于数据发送模块和MAC之间的接口位宽有限，一个报文会被分成多个数据顺序发送给MAC，如下所示：N=向上取整(L/W)，

其中，L为报文长度，W为数据发送模块和MAC之间的接口位宽，N为被分割的数据个数，N≥1。

如此，一个完整的报文可以表示为：报文={Data1,Data2,…DataN-1,DataN}，该等式中，Data1,…DataN-1的数据长度都为W，DataN的数据长度为1~W之间。报文开始标志位在传输Data1时为1，传输其他数据时为0；报文结束标志位在传输DataN时为1，传输其他数据时为0。当MAC开始发送某一个报文时，若前面的M个数据，{Data1,Data2,…DataM}（M<N）已全部被MAC发送出去，而DataM+1还未由数据发送模块传输给MAC，则将发生MAC数据传输中断错误；本质上，该MAC 数据传输中断是由于数据发送模块调度间隔过大引起。

如上可知：避免引发MAC 数据传输中断是以太网芯片数据发送模块设计时的关键，是数据发送模块的验证重点和难点，然而，传统的检测方案，很难在模块级验证环境中检测该问题，其通常的做法是将数据发送模块和MAC联合起来进行整体验证；该方案存在测试环境庞大，仿真效率低下，系统配置复杂，定位错误困难等缺点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种MAC仿真验证模型、其控制方法及控制系统。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供的MAC仿真验证模型包括：外部数据输入接口模块，外部变量调节模块，内部变量调节模块以及中央控制模块；

所述外部数据输入接口模块用于接收接口信号，所述接口信号包括：报文开始标志位，报文结束标志位，数据有效信号标志位，数据长度信号；所述外部变量调节模块包括：MAC速率单元、时钟周期单元、阈值存储单元；

所述内部变量调节模块包括：数据长度计数器、数据个数计数器、检测标志位以及减法标志位；

所述中央控制模块，

用于根据所述外部发送模块的基础参数、外部发送模块发送报文携带的信息，以及仿真MAC的基础参数调整所述外部数据输入接口模块以及所述外部变量调节模块的参数值；

根据所述外部数据输入接口模块以及所述外部变量调节模块的参数值变化调节所述内部变量调节模块的参数值；

实时监测所述内部变量调节模块的参数值变化，并根据其判断模拟的仿真MAC与所述外部发送模块传递数据过程中，是否会发生数据传输中断，

若是，结束当前仿真，并发送中断错误请求；

若否，直至外部发送模块传递数据结束后，结束当前仿真。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供的MAC仿真验证模型的控制方法包括：接收每一个报文过程中，且在所述检测标志位为使能的状态下，

实时监测所述数据个数计数器以及所述数据长度计数器的数值变化；

当所述数据个数计数器的数值大于所述阈值存储单元的参数值时，

将所述减法标志位调整为使能，并在所述长度计数器的计数值不为零的情况下，判断所述数据长度计数器的数值是否大于系统预设的数据长度计数阈值，

若是，将所述数据长度计数器的数值调整为当前的所述数据长度计数器的数值与所述数据长度计数阈值的差值；

若否，结束当前仿真，并发送中断错误请求。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法包括：

根据所述MAC速率单元的参数值和所述时钟周期单元的参数值获得所述数据长度计数阈值。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法包括：

在接收外部发送模块发送的报文之前，对所述MAC仿真模型初始化；

所述MAC仿真验证模型初始化包括：内部变量调节模块的所有参数值均调整为零或调整为非使能；

将所述MAC速率单元的参数值调整为仿真MAC的速率值；

将所述时钟周期单元的参数值调整为外部发送模块的时钟周期；

将所述阈值存储单元的参数值调整为仿真MAC的延时发送数据的长度。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：接收每一个报文过程中，若所述报文开始标志位为使能，则将检测标志位调整为使能，将减法标志位调整为非使能；同时，将所述数据长度计数器、数据个数计数器清零后再进行累加。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述方法还包括：

若所述报文结束标志位为使能，则将检测标志位调整为非使能。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供的MAC仿真验证模型的控制系统包括：实时监测模块，判断调整模块，输出模块；

所述实时监测模块用于在接收每一个报文过程中，且在所述检测标志位为使能的状态下，

实时监测所述数据个数计数器以及所述数据长度计数器的数值变化；

所述判断调整模块用于当所述数据个数计数器的数值大于所述阈值存储单元的参数值时，

将所述减法标志位调整为使能，并在所述长度计数器的计数值不为零的情况下，判断所述数据长度计数器的数值是否大于系统预设的数据长度计数阈值，

若是，将所述数据长度计数器的数值调整为当前的所述数据长度计数器的数值与所述数据长度计数阈值的差值；

若否，结束当前仿真，并通过输出模块发送中断错误请求。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述判断调整模块还用于：

根据所述MAC速率单元的参数值和所述时钟周期单元的参数值获得所述数据长度计数阈值。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述系统还包括：初始化模块，用于在接收外部发送模块发送的报文之前，对所述MAC仿真模型初始化；

所述MAC仿真验证模型初始化包括：将内部变量调节模块的所有参数值均调整为零或调整为非使能；

将所述MAC速率单元的参数值调整为仿真MAC的速率值；

将所述时钟周期单元的参数值调整为外部发送模块的时钟周期；

将所述阈值存储单元的参数值调整为仿真MAC的延时发送数据的长度。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述判断调整模块还用于：

接收每一个报文过程中，

若所述报文开始标志位为使能，则将检测标志位调整为使能，将减法标志位调整为非使能；同时，将所述数据长度计数器、数据个数计数器清零后再进行累加；

若所述报文结束标志位为使能，则将检测标志位调整为非使能。

与现有技术相比，本发明的MAC仿真验证模型、其控制方法及控制系统，可以在芯片开发的早期对数据发送模块进行模块级验证，测试其是否会引发MAC 数据传输中断错误，本发明的的测试环境简单，仿真效率高，速率配置灵活，便于错误调试。

附图说明

图1是本发明一实施方式中，MAC仿真验证模型的结构示意图；

图2是本发明一实施方式中，MAC仿真验证模型的控制方法的流程示意图；

图3是本发明一实施方式中，MAC仿真验证模型的控制系统的模块示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明的MAC仿真验证模型用于在芯片开发的早期对数据发送模块进行模块级验证，测试其是否会引发MAC 数据传输中断错误。

如图1所示，本发明一实施方式提供的MAC仿真验证模型，所述MAC仿真验证模型包括：外部数据输入接口模块10，外部变量调节模块20，内部变量调节模块30以及中央控制模块40。

所述外部数据输入接口模块10用于接收接口信号，所述接口信号包括：报文开始标志位，报文结束标志位，数据有效信号标志位，数据长度信号；

本发明一优选实施方式中，所述接口信号还包括：模型使能标志位、芯片时钟标志位以及复位标志位。

需要说明的是，在MAC仿真验证模型启动之前，其相应的接口信号全部处于非使能状态，即：所述报文开始标志位，报文结束标志位，芯片时钟标志位，数据有效信号标志位，数据长度信号全部为非使能；当接收到外部发送模块传递的报文后，会随着接收报文所携带的信息变化，更改相应的接口信号的状态，以下内容中将会描述。报文开始标志位，当接收到外部发送模块传递的报文中的第一个报文段时，所述报文开始标志位自动调整为使能，其余状态下，所述报文开始标志位为非使能；

报文结束标志位，当接收到外部发送模块传递的报文中的最后一个报文段时，所述报文结束标志位自动调整为使能，其余状态下，所述报文结束标志位为非使能；以下为了方便描述，在具体示例中，以二进制数字“1”表示“使能”，以二进制数字“0”表示非使能，当然，在本发明的其他实施方式中，“使能”和“非使能”的标识可以根据需要具体调整，在此不做详细赘述。

数据有效信号标志位，用于标识外部发送模块传递的报文是否有效，当其为使能状态时，所述报文开始标志位、报文结束标志位以及数据长度标志位才有效，如此，以利于控制MAC仿真验证模型的数据传输。

所述数据长度信号表征的是有效的数据长度，单位为Byte。

所述模型使能标志位用于标识当前的MAC仿真验证模型是否启动，当其处于使能状态时，当前的MAC仿真验证模型启动。

所述芯片时钟标志位与所述时钟周期单元相关联，当一个时钟周期开始时，所述芯片时钟标志位调整为使能，结束时，调整为非使能，直至下一个时钟周期到来，本发明一具体示例中，当处于时钟的上升沿时，芯片时钟标志位自动调整为使能。

复位标志位，用于将所述MAC仿真验证模型恢复到初始化的状态，以下将会详细描述。

所述外部变量调节模块20包括：MAC速率单元21、时钟周期单元23、阈值存储单元25；

MAC速率单元21，表征了当前MAC仿真验证模型模拟的MAC的速率，其数值根据仿真MAC的速率进行大小调整；例如：以1G为单位，可指定为任意实数，假设，当前MAC仿真验证模型需要仿真模拟的MAC的速率为25G，则将MAC速率单元21的参数配置为25。

时钟周期单元23，表征了所述数据发送模块所处的时钟周期，单位为纳秒，其数值根据外部发送模块的时钟周期进行大小调整；

阈值存储单元25，其数值根据仿真MAC的延时发送数据的长度进行调整。

所述内部变量调节模块30包括：数据长度计数器31、数据个数计数器33、检测标志位35以及减法标志位37；

所述数据长度计数器31用于记录当前接收报文的长度，所述报文长度的单位为Byte；由于报文传递过程中，数据长度计数器31计量单位为Bit，故，实际监测过程中，

数据长度计数器的数值=当前的数据长度计数器的数值+（接收报文的数据长度*8）。

所述数据个数计数器33，用于记录接收的报文段的数量，每接收到一个报文段，其数值在上一次计数基础上+1。

所述检测标志位35，当前MAC仿真验证模型持续接收报文过程中，所述检测标志位始终为使能，直至报文结束标志位为1时，将其调整为非使能。

所述减法标志位37，其使能状态根据所述数据个数计数器的数值进行调整，并在其处于使能状态下，影响所述数据长度计数器的数值，以下将会详细描述。

结合图2所示，本发明一实施方式提供的MAC仿真验证模型的控制方法，所述方法包括：

在接收外部发送模块发送的报文之前，对所述MAC仿真模型初始化；

所述MAC仿真验证模型初始化包括：将内部变量调节模块的所有参数值均调整为零或调整为非使能；

将所述MAC速率单元的参数值调整为仿真MAC的速率值；

将所述时钟周期单元的参数值调整为外部发送模块的时钟周期；

将所述阈值存储单元的参数值调整为仿真MAC的延时发送数据的长度。

具体的，将所述模型使能标志位调整为使能，并进一步的将所述复位标志位调整为使能状态，此时，数据长度计数器、数据个数计数器的计数值均调整为零，所述检测标志位以及减法标志位均调整为非使能。

进一步的，所述方法还包括：

接收每一个报文过程中，

若所述报文开始标志位为使能，则将检测标志位调整为使能，将减法标志位调整为非使能；同时，将所述数据长度计数器、数据个数计数器清零后再进行累加；

若所述报文结束标志位为使能，则将检测标志位调整为非使能。

相应的，报文传递过程中，在所述减法标志位为非使能状态下，所述数据长度计数器以及所述数据个数计数器的计数值均会随着报文段的增加而递增。

进一步的，所述方法还包括：

接收每一个报文过程中，且在所述检测标志位为使能的状态下，

实时监测所述数据个数计数器以及所述数据长度计数器的数值变化；

当所述数据个数计数器的数值大于所述阈值存储单元的参数值时，

将所述减法标志位调整为使能，并在所述长度计数器的计数值不为零的情况下，判断所述数据长度计数器的数值是否大于系统预设的数据长度计数阈值，

若是，将所述数据长度计数器的数值调整为当前的所述数据长度计数器的数值与所述数据长度计数阈值的差值；

若否，结束当前仿真，并发送中断错误请求。

本实施方式中，在满足前提条件下，若确定所述数据长度计数器的数值小于等于系统预设的数据长度计数阈值，则说明被检测的数据发送模块与仿真MAC连接时，其数据报文段的间隔过大，即检测的数据发送模块的输出速率达不到测试要求，将产生MAC 数据传输中断错误，此时调用系统函数中断报错并结束仿真。

本实施方式中，根据所述MAC速率单元的参数值和所述时钟周期单元的参数值获得所述数据长度计数阈值。

所述数据长度计数阈值=MAC速率单元的参数值×时钟周期单元的参数值。

结合图3所示，本发明一实施方式提供的MAC仿真验证模型的控制系统，所述系统包括：初始化模块100、实时监测模块200、判断调整模块300、输出模块400。

初始化模块100用于在接收外部发送模块发送的报文之前，对所述MAC仿真模型初始化；

所述MAC仿真验证模型初始化包括：内部变量调节模块的所有参数值均调整为零或调整为非使能；

将所述MAC速率单元的参数值调整为仿真MAC的速率值；

将所述时钟周期单元的参数值调整为外部发送模块的时钟周期；

将所述阈值存储单元的参数值调整为仿真MAC的延时发送数据的长度。

具体的，初始化模块100将所述模型使能标志位调整为使能，并进一步的将所述复位标志位调整为使能状态，，此时，数据长度计数器、数据个数计数器的计数值均调整为零，所述检测标志位以及减法标志位均调整为非使能。本发明一实施方式中，判断调整模块300用于在接收每一个报文过程中，若所述报文开始标志位为使能，则将检测标志位调整为使能，将减法标志位调整为非使能；同时，将所述数据长度计数器、数据个数计数器清零后再进行累加；

若所述报文结束标志位为使能，则将检测标志位调整为非使能。

相应的，报文传递过程中，在所述减法标志位为非使能状态下，所述数据长度计数器以及所述数据个数计数器的计数值均会随着报文段的增加而递增。

本实施方式中，实时监测模块200用于在接收每一个报文过程中，且在所述检测标志位为使能的状态下，

实时监测所述数据个数计数器以及所述数据长度计数器的数值变化。

所述判断调整模块300还用于：当所述数据个数计数器的数值大于所述阈值存储单元的参数值时，将所述减法标志位调整为使能，并在所述长度计数器的计数值不为零的情况下，判断所述数据长度计数器的数值是否大于系统预设的数据长度计数阈值，若是，将所述数据长度计数器的数值调整为当前的所述数据长度计数器的数值与所述数据长度计数阈值的差值；若否，结束当前仿真，并通过输出模块400发送中断错误请求。

本实施方式中，在满足前提条件下，若所述判断调整模块300确定所述数据长度计数器的数值小于等于系统预设的数据长度计数阈值，则说明被检测的数据发送模块与仿真MAC连接时，其数据报文段的间隔过大，即检测的数据发送模块的输出速率达不到测试要求，将产生MAC 数据传输中断错误，此时调用系统函数中断报错并结束仿真。

本实施方式中，所述判断调整模块300还用于根据所述MAC速率单元的参数值和所述时钟周期单元的参数值获得所述数据长度计数阈值。

所述数据长度计数阈值=MAC速率单元的参数值×时钟周期单元的参数值。

与现有技术相比，本发明的MAC仿真验证模型、其控制方法及控制系统，可以在芯片开发的早期对数据发送模块进行模块级验证，测试其是否会引发MAC 数据传输中断错误，本发明的的测试环境简单，仿真效率高，速率配置灵活，便于错误调试。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种MAC仿真验证模型，其特征在于，包括：

外部数据输入接口模块，外部变量调节模块，内部变量调节模块以及中央控制模块；

所述外部数据输入接口模块用于接收接口信号，所述接口信号包括：报文开始标志位，报文结束标志位，数据有效信号标志位，数据长度信号；

所述外部变量调节模块包括：MAC速率单元、时钟周期单元、阈值存储单元；

所述内部变量调节模块包括：数据长度计数器、数据个数计数器、检测标志位以及减法标志位；

所述中央控制模块，

用于根据所述外部发送模块的基础参数、外部发送模块发送报文携带的信息，以及仿真MAC的基础参数调整所述外部数据输入接口模块以及所述外部变量调节模块的参数值；

根据所述外部数据输入接口模块以及所述外部变量调节模块的参数值变化调节所述内部变量调节模块的参数值；

实时监测所述内部变量调节模块的参数值变化，并根据其判断模拟的仿真MAC与所述外部发送模块传递数据过程中，是否会发生数据传输中断，

若是，结束当前仿真，并发送中断错误请求；

若否，直至外部发送模块传递数据结束后，结束当前仿真。

2.根据权利要求1所述的MAC仿真验证模型的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收每一个报文过程中，且在所述检测标志位为使能的状态下，

实时监测所述数据个数计数器以及所述数据长度计数器的数值变化；

当所述数据个数计数器的数值大于所述阈值存储单元的参数值时，

将所述减法标志位调整为使能，并在所述长度计数器的计数值不为零的情况下，判断所述数据长度计数器的数值是否大于系统预设的数据长度计数阈值，

若是，将所述数据长度计数器的数值调整为当前的所述数据长度计数器的数值与所述数据长度计数阈值的差值；

若否，结束当前仿真，并发送中断错误请求。

3.根据权利要求2所述的MAC仿真验证模型的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述MAC速率单元的参数值和所述时钟周期单元的参数值获得所述数据长度计数阈值。

4.根据权利要求3所述的MAC仿真验证模型的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在接收外部发送模块发送的报文之前，对所述MAC仿真模型初始化；

所述MAC仿真验证模型初始化包括：将内部变量调节模块的所有参数值均调整为零或调整为非使能；

将所述MAC速率单元的参数值调整为仿真MAC的速率值；

将所述时钟周期单元的参数值调整为外部发送模块的时钟周期；

将所述阈值存储单元的参数值调整为仿真MAC的延时发送数据的长度。

5.根据权利要求4所述的MAC仿真验证模型的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：接收每一个报文过程中，

若所述报文开始标志位为使能，则将检测标志位调整为使能，将减法标志位调整为非使能；同时，将所述数据长度计数器、数据个数计数器清零后再进行累加。

6.根据权利要求5所述的MAC仿真验证模型的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述报文结束标志位为使能，则将检测标志位调整为非使能。

7.根据权利要求1所述的MAC仿真验证模型的控制系统，其特征在于，所述系统包括：实时监测模块，判断调整模块，输出模块；

所述实时监测模块用于在接收每一个报文过程中，且在所述检测标志位为使能的状态下，

实时监测所述数据个数计数器以及所述数据长度计数器的数值变化；

所述判断调整模块用于当所述数据个数计数器的数值大于所述阈值存储单元的参数值时，

将所述减法标志位调整为使能，并在所述长度计数器的计数值不为零的情况下，

判断所述数据长度计数器的数值是否大于系统预设的数据长度计数阈值，

若是，将所述数据长度计数器的数值调整为当前的所述数据长度计数器的数值与所述数据长度计数阈值的差值；

若否，结束当前仿真，并通过输出模块发送中断错误请求。

8.根据权利要求7所述MAC仿真验证模型的控制系统，其特征在于，所述判断调整模块还用于：

根据所述MAC速率单元的参数值和所述时钟周期单元的参数值获得所述数据长度计数阈值。

9.根据权利要求8所述MAC仿真验证模型的控制系统，其特征在于，所述系统还包括：初始化模块，用于在接收外部发送模块发送的报文之前，对所述MAC仿真模型初始化；

所述MAC仿真验证模型初始化包括：将内部变量调节模块的所有参数值均调整为零或调整为非使能；

将所述MAC速率单元的参数值调整为仿真MAC的速率值；

将所述时钟周期单元的参数值调整为外部发送模块的时钟周期；

将所述阈值存储单元的参数值调整为仿真MAC的延时发送数据的长度。

10.根据权利要求9所述MAC仿真验证模型的控制系统，其特征在于，所述判断调整模块还用于：

接收每一个报文过程中，

若所述报文开始标志位为使能，则将检测标志位调整为使能，将减法标志位调整为非使能；同时，将所述数据长度计数器、数据个数计数器清零后再进行累加；

若所述报文结束标志位为使能，则将检测标志位调整为非使能。