CN110058974A - 一种基于risc_v处理器的usb pd快速充电协议芯片验证法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了CPU指令读取技术，尤其是涉及一种基于RISC_V处理器的USB PD快速充电协议芯片验证法。该一种基于RISC_V处理器的USB PD快速充电协议芯片验证法，采用UVM验证方法学和systemverilog验证语言，利用可扩展的芯片接口行为模型driver，moniter构建验证平台，对USB_PD芯片实施功能验证。其有益效果是：提供了一种基于RISV_V的USBPD协议芯片的验证平台，该验证平台能以较低的时间和人力成本，较高的验证效率处理芯片验证的工作问题，全面可靠的验证USBPD协议芯片的特性和性能，降低了企业生产运营成本，降低了企业的经济损失，给企业正常运营带来极大的便利。
Description
技术领域
本发明公开了一种处理器的验证方法，尤其是涉及一种基于RISC_V处理器的USBPD快速充电协议芯片验证法。
背景技术
现有技术中，由于快充芯片属于消费类电子产品，市场需求变更很快，所以对USBPD协议芯片的开发周期有更高的要求。芯片验证的工作量在芯片设计中占据了超过50%的时间和精力，随着芯片设计复杂性的不断增长，对芯片验证工作的效率提出了更高的要求。提高芯片验证效率可以通过以下三种方法完成：
1.提高验证环境的可重用性（不同项目之间重用，和同一项目不同模块间重用）；
2.提高验证环境的可扩展性（设计规范修改时验证环境可以比较容易的修改）；
3.提供验证环境构建测试用例的方便性和灵活性；
4.自动比对仿真结果和搜集覆盖率（包括代码覆盖率和功能覆盖率）；
以上四种方法验证效率较为低下，极大的浪费了芯片生产企业的生产成本，消耗了大量的人力和时间，给企业造成巨大的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于RISC_V处理器的USB PD快速充电协议芯片验证法，本发明采用的技术方案是：采用UVM验证方法学和systemverilog验证语言，利用可扩展的芯片接口行为模型driver，moniter构建验证平台，对USB_PD芯片实施功能验证。
进一步，验证平台由以下模块构成：
模块1--整个验证环境的顶层TOP_env；
模块2--待测设计USB_PD_DUT；
模块3--各种需要和DUT相连接的验证环境接口interface；
模块4--基于UVM_REG的寄存器模型REG_MOD；
模块5--REG2AHB_Adapter,负责寄存器模型REG_MOD和AHB_ENV的translation类型转换功能；
模块6--AHB总线访问验证环境AHB_ENV；
模块7--AHB_ENV中接收sequence的sequencer；
模块8--AHB总线的激励发送模块driver；
模块9--CPU_ENV，通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包，处理中断，处理芯片收到的USB_PD协议包；
模块10--CPU_ENV的发送agent，负责通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包；
模块11--CPU_ENV发送agent的sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的CPU_driver；
模块12--CPU_ENV发送agent的driver，负责发送读写寄存器和DMEM的激励；
模块13--CPU_ENV的接收agent，负责处理中断信号和处理芯片收到的USB_PD协议包；
模块14--CPU_ENV的接收agent的监控模块MONITOR，负责监控interrupt信号并执行相应中断处理；
模块15--CPU_ENV的参考模型RM，负责根据USB_PD协议要求产生期望的协议包和相应的行为(如丢包，超时)；
模块16--CPU_ENV的记分牌SCOREBOARD，对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块17--PD_ENV，通过CC interface向芯片发送USB_PD协议包，通过CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包；
模块18--PD_ENV的发送agent，负责通过CC interface向芯片发送USB_PD协议包；
模块19--PD_ENV发送agent的sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的PD_driver；
模块20--PD_ENV发送agent的driver，负责产生符合USB_PD phy层协议的激励把数据发送给DUT的CC管脚；
模块21--PD_ENV的接收agent，负责通过CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包；
模块22--PD_ENV的接收agent的监控模块MONITOR，负责监控CC信号并正确接收正确的PD协议包，并识别错误数据包；
模块23--PD_ENV的参考模型RM。负责根据USB_PD协议要求产生相应期望协议包和行为(如丢包，超时，重传，计数器)；
模块24--PD_ENV的记分牌SCOREBOARD。对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块25--Sequence库，用来产生各种复杂的testcase；
模块26--Virtual_sequencer,虚拟定序器用来把复杂testcase的各种sequence分发到相应的sequencer；
模块27--config配置文件，根据不同testcase需求，配置DUT和验证环境；
模块28--Functional Coverage module.功能覆盖率模块。用来统计验证工作的完备性；
模块29—Test_case,测试用例层；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能随机并且自动化的产生符合USB_PD协议的数据并施加给芯片；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能自动产生正确的芯片反馈期望数据；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能自动化的采集芯片发出的各种数据，并自动化的和验证环境产生的正确的期望数据进行比对；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能通过约束文件产生各种异常的测试激励，并且验证环境能对这些异常激励产生正确的期望；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能通过覆盖率组中定义的功能覆盖点信息，依据采集的所述功能覆盖点信息分析得到整个USB_PD芯片的功能覆盖率，以保证验证质量。
本发明具有的有益效果是：提供了一种基于RISV_V的USBPD协议芯片的验证平台，该验证平台能以较低的时间和人力成本，较高的验证效率处理芯片验证的工作问题，全面可靠的验证USBPD协议芯片的特性和性能，降低了企业生产运营成本，降低了企业的经济损失，给企业正常运营带来极大的便利。
附图说明
图1为本发明的USB PD验证平台示意图；
图中, 1.顶层TOP_env；2.待测设计USB_PD_DUT；3.各种需要和DUT相连接的验证环境接口interface；4. 基于UVM_REG的寄存器模型REG_MOD； 5.Adapter； 6. AHB总线访问验证环境AHB_ENV； 7.AHB_ENV中接收sequence的sequencer； 8.AHB总线的激励发送模块driver； 9.CPU_ENV； 10.CPU_ENV的发送agent； 11.CPU_ENV发送agent的sequencer；12.CPU_ENV发送agent的driver； 13.CPU_ENV的接收agent； 14.CPU_ENV的接收agent的监控模块MONITOR； 15.CPU_ENV的参考模型RM； 16. SCOREBOARD； 17. PD_ENV； 18.PD_ENV的发送agent； 19.PD_ENV发送agent的sequencer； 20. driver； 21.PD_ENV的接收agent；22.监控模块MONITOR； 23.PD_ENV的参考模型RM； 24.PD_ENV的记分牌SCOREBOARD；25.Sequence库； 26.Virtual_sequencer,虚拟定序器； 27.config配置文件，根据不同testcase需求； 28.Functional Coverage module.功能覆盖率模块； 29.Test_case,测试用例层。具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的一种基于RISC_V处理器的USB PD快速充电协议芯片验证法，采用UVM验证方法学和systemverilog验证语言，利用可扩展的芯片接口行为模型driver，moniter构建验证平台，对USB_PD芯片实施功能验证。
进一步，验证平台由以下模块构成：
模块1--整个验证环境的顶层TOP_env；
模块2--待测设计USB_PD_DUT；
模块3--各种需要和DUT相连接的验证环境接口interface；
模块4--基于UVM_REG的寄存器模型REG_MOD；
模块5--REG2AHB_Adapter,负责寄存器模型REG_MOD和AHB_ENV的translation类型转换功能；
模块6--AHB总线访问验证环境AHB_ENV；
模块7--AHB_ENV中接收sequence的sequencer；
模块8--AHB总线的激励发送模块driver；
模块9--CPU_ENV，通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包，处理中断，处理芯片收到的USB_PD协议包；
模块10--CPU_ENV的发送agent，负责通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包；
模块11--CPU_ENV发送agent的sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的CPU_driver；
模块12--CPU_ENV发送agent的driver，负责发送读写寄存器和DMEM的激励；
模块13--CPU_ENV的接收agent，负责处理中断信号和处理芯片收到的USB_PD协议包；
模块14--CPU_ENV的接收agent的监控模块MONITOR，负责监控interrupt信号并执行相应中断处理；
模块15--CPU_ENV的参考模型RM，负责根据USB_PD协议要求产生期望的协议包和相应的行为(如丢包，超时)；
模块16--CPU_ENV的记分牌SCOREBOARD，对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块17--PD_ENV，通过CC interface向芯片发送USB_PD协议包，通过CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包；
模块18--PD_ENV的发送agent，负责通过CC interface向芯片发送USB_PD协议包；
模块19--PD_ENV发送agent的sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的PD_driver；
模块20--PD_ENV发送agent的driver，负责产生符合USB_PD phy层协议的激励把数据发送给DUT的CC管脚；
模块21--PD_ENV的接收agent，负责通过CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包；
模块22--PD_ENV的接收agent的监控模块MONITOR，负责监控CC信号并正确接收正确的PD协议包，并识别错误数据包；
模块23--PD_ENV的参考模型RM。负责根据USB_PD协议要求产生相应期望协议包和行为(如丢包，超时，重传，计数器)；
模块24--PD_ENV的记分牌SCOREBOARD。对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块25--Sequence库，用来产生各种复杂的testcase；
模块26--Virtual_sequencer,虚拟定序器用来把复杂testcase的各种sequence分发到相应的sequencer；
模块27--config配置文件，根据不同testcase需求，配置DUT和验证环境；
模块28--Functional Coverage module.功能覆盖率模块。用来统计验证工作的完备性；
模块29—Test_case,测试用例层；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能随机并且自动化的产生符合USB_PD协议的数据并施加给芯片；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能自动产生正确的芯片反馈期望数据；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能自动化的采集芯片发出的各种数据，并自动化的和验证环境产生的正确的期望数据进行比对；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能通过约束文件产生各种异常的测试激励，并且验证环境能对这些异常激励产生正确的期望；
进一步，采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能通过覆盖率组中定义的功能覆盖点信息，依据采集的所述功能覆盖点信息分析得到整个USB_PD芯片的功能覆盖率，以保证验证质量。。
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出简要说明。
本发明提供了一种基于RISC_V处理器的USB_PD快速充电协议芯片的验证系统，使USB_PD芯片能够应用UVM验证平台进行高效全面的验证。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明验证平台的架构如图1所示，验证平台主要包括模块1-顶层TOP_ENV，模块2-待测设计DUT，模块3-DUT接口模块interface，模块29-测试用例层test_case，模块9-CPU验证环境CPU_ENV，模块17-PD验证环境PD_ENV，模块4-寄存器模型register model，模块26-虚拟激励产生器virtual seqencer，模块6-AHB总线访问代理AHB_ENV，模块25-激励库文件sequence lib，模块27-芯片及验证环境配置文件config，模块28-功能覆盖率模块；
模块1-TOP_ENV是验证平台的最顶层，对除模块25-sequence_lib外的其他验证组件进行例化，以及对用于连接模块2-DUT和testbench的接口模块3-interface进行例化。interface中包含所有需要用到的DUT接口信号的定义，用于验证平台和DUT的数据通信；
模块29-Test_case层是测试用例层，每个test_case根据实际需求例化不同的验证环境env以及virtual sequence，不同的test可以通过修改config文件配置不同的参数给DUT和验证环境，不同的test可以从sequence lib中选择出来的适合当前用例的sequence，组成virtual sequence，使用这个验证平台可以非常简单灵活的构造出不同的测试用例；
模块4-register model是寄存器模型，模块6-AHB_ENV中的模块8-driver负责与DUT的AHB信号交互，模块5-REG2AHB_adapter是一个转换模块，负责将register model生成的transaction转换成AHB_driver可以识别的transaction。验证平台的其他组件，例如模块12-CPU_driver想要访问寄存器时可以直接通过模块4-寄存器模型的接口来访问DUT内部的寄存器，验证平台在后台会自动完成其余的事情，大大方便了测试用例的构造；
模块9-CPU_ENV，包含模块10-CPU_tx_agent，模块13-CPU_rx_agent，模块15-CPU_Reference_module，模块16-CPU_scoreboard等4个大的模块，CPU_ENV负责通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包，处理中断，处理芯片收到的USB_PD协议包。
模块10-CPU_tx_agent，包含模块11-CPU_tx_sequencer和模块12-CPU_tx_driver两个模块，CPU_tx_agent负责接收来自virtual_sequencer的sequence然后通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包。模块11-CPU_tx_sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的CPU_driver。模块12-CPU_tx_driver，负责发送读写寄存器和DMEM的激励；
模块13-CPU_rx_agent，包含模块14-CPU_rx_monitor，负责接收DUT发出的中断信号并进行相应的中断处理和处理芯片收到的USB_PD协议包，模块14-CPU_rx_monitor监控模块，负责监控DUT发出的interrupt信号并执行相应中断处理和处理芯片收到的USB_PD协议包；
模块15-CPU_RM验证环境参考模型，负责根据USB_PD协议要求产生期望的协议包和相应的行为(如丢包、超时)，模块16-CPU_SCOREBOARD，对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块17-PD_ENV，包含模块18-PD_tx_agent，模块21-PD_rx_agent，模块23-PD_Reference_module，模块24-PD_scoreboard等4个大的模块，PD_ENV通过CC interface向芯片发送USB_PD协议包，通过CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包；
模块18-CPU_tx_agent，包含模块19-PD_tx_sequencer和模块20-PD_tx_driver两个模块，PD_tx_agent负责接收来自virtual_sequencer的sequence然后通过驱动CC interface向芯片发送USB_PD协议包，模块19-PD_tx_sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的PD_driver，模块20-PD_tx_driver，负责产生符合USB_PD phy层协议的激励把数据发送给DUT的CC管脚；
模块21-PD_rx_agent，包含模块22-PD_rx_monitor，负责通过监测CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包，模块22-PD_rx_monitor监控模块，负责监控CC信号并正确接收正确的PD协议包，并识别错误数据包；
模块23-PD_RM验证环境参考模型。负责根据USB_PD协议要求产生相应期望协议包和行为(如丢包、超时、重传、计数器)，模块24-CPU_SCOREBOARD，对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块26-virtual sequencer是用来集中管理平台内所有sequencer和virtualsequence的模块。集中管理的好处是可以在同一个函数体内先后执行不同的virtualsequence，从而避免了复杂用例带来的多个virtual sequence执行顺序的混乱，方便验证人员管理不同virtual sequence之间的先后顺序。
模块27-config配置文件，根据不同testcase需求，配置DUT和验证环境，可以使test_case的实现更加灵活方便；
模块28-Functional Coverage module.功能覆盖率模块，能够自动统计所有验证功能组的覆盖率来验证工作的完备性。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下做出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (7)
1.一种基于RISC_V处理器的USB PD快速充电协议芯片验证法，其特征是：采用UVM验证方法学和systemverilog验证语言，利用可扩展的芯片接口行为模型driver，moniter构建验证平台，对USB_PD芯片实施功能验证。
2.根据权利1所述一种基于RISC_V处理器的USB_PD快速充电协议芯片的验证方法，其特征在于：验证平台由以下模块构成：
模块1--整个验证环境的顶层TOP_env；
模块2--待测设计USB_PD_DUT；
模块3--各种需要和DUT相连接的验证环境接口interface；
模块4--基于UVM_REG的寄存器模型REG_MOD；
模块5--REG2AHB_Adapter,负责寄存器模型REG_MOD和AHB_ENV的translation类型转换功能；
模块6--AHB总线访问验证环境AHB_ENV；
模块7--AHB_ENV中接收sequence的sequencer；
模块8--AHB总线的激励发送模块driver；
模块9--CPU_ENV，通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包，处理中断，处理芯片收到的USB_PD协议包；
模块10--CPU_ENV的发送agent，负责通过配置寄存器和DMEM让DUT发送USB_PD协议包；
模块11--CPU_ENV发送agent的sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的CPU_driver；
模块12--CPU_ENV发送agent的driver，负责发送读写寄存器和DMEM的激励；
模块13--CPU_ENV的接收agent，负责处理中断信号和处理芯片收到的USB_PD协议包；
模块14--CPU_ENV的接收agent的监控模块MONITOR，负责监控interrupt信号并执行相应中断处理；
模块15--CPU_ENV的参考模型RM，负责根据USB_PD协议要求产生期望的协议包和相应的行为(如丢包，超时)；
模块16--CPU_ENV的记分牌SCOREBOARD，对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块17--PD_ENV，通过CC interface向芯片发送USB_PD协议包，通过CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包；
模块18--PD_ENV的发送agent，负责通过CC interface向芯片发送USB_PD协议包；
模块19--PD_ENV发送agent的sequencer, 负责接收来自virtual_sequencer的sequence并把sequence送给相连的PD_driver；
模块20--PD_ENV发送agent的driver，负责产生符合USB_PD phy层协议的激励把数据发送给DUT的CC管脚；
模块21--PD_ENV的接收agent，负责通过CC interface接收芯片发送的USB_PD协议包；
模块22--PD_ENV的接收agent的监控模块MONITOR，负责监控CC信号并正确接收正确的PD协议包，并识别错误数据包；
模块23--PD_ENV的参考模型RM，负责根据USB_PD协议要求产生相应期望协议包和行为(如丢包，超时，重传，计数器)；
模块24--PD_ENV的记分牌SCOREBOARD，对从DUT收到的数据，和从RM收到的数据进行比对；
模块25--Sequence库，用来产生各种复杂的testcase；
模块26--Virtual_sequencer,虚拟定序器用来把复杂testcase的各种sequence分发到相应的sequencer；
模块27--config配置文件，根据不同testcase需求，配置DUT和验证环境；
模块28--Functional Coverage module.功能覆盖率模块，用来统计验证工作的完备性；
模块29—Test_case,测试用例层。
3.根据权利1和2所述一种基于RISC_V处理器的USB_PD快速充电协议芯片的验证方法和验证平台，其特征在于：采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能随机并且自动化的产生符合USB_PD协议的数据并施加给芯片。
4.根据权利1和2所述一种基于RISC_V处理器的USB_PD快速充电协议芯片的验证方法和验证平台，其特征在于：采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能自动产生正确的芯片反馈期望数据。
5.根据权利1和2所述一种基于RISC_V处理器的USB_PD快速充电协议芯片的验证方法和验证平台，其特征在于：采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能自动化的采集芯片发出的各种数据，并自动化的和验证环境产生的正确的期望数据进行比对。
6.根据权利1和2所述一种基于RISC_V处理器的USB_PD快速充电协议芯片的验证方法和验证平台，其特征在于：采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能通过约束文件产生各种异常的测试激励，并且验证环境能对这些异常激励产生正确的期望。
7.根据权利1和2所述一种基于RISC_V处理器的USB_PD快速充电协议芯片的验证方法和验证平台，其特征在于：采用所述方法实施USB_PD芯片的功能验证能通过覆盖率组中定义的功能覆盖点信息，依据采集的所述功能覆盖点信息分析得到整个USB_PD芯片的功能覆盖率，以保证验证质量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190726 |