CN115563019A - 一种uvm与c联合验证方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及芯片验证系统技术领域，具体公开了一种UVM与C联合验证方法和系统，包括以下步骤：S001、用户通过唯一的ID登陆服务器完成基于C语言的测试用例的编写；S002、将编写的所述C语言的测试用例载入以systemverilog搭建的UVM验证平台内进行驱动测试；S003、所述UVM验证平台测试完成之后输出测试报告。该发明提供的UVM与C联合验证方法和系统，对激励产生、传输以及变更更为简洁，同时测试用例均使用C代码编写，为后仿测试代码移植提供了便利，能够有效的节省重新编写测试用例的时间，提高了验证效率。
Description
技术领域
本发明涉及芯片验证系统技术领域，具体涉及一种UVM与C联合验证方法和系统。
背景技术
随着半导体行业的不断发展，越来越多的企业加入到芯片的研发工作中，而前端验证作为芯片功能的第一步显得尤为重要。UVM（Universal Verification Methodology）作为当前芯片验证中最流行的验证方法学，是以SystemVerilog类库为主体的验证平台开发框架，可根据验证需求来构建功能验证环境，但其在实际的工程应用中仍出现许多问题，如工作量大，运行速度慢以及不利于代码移植等。
在芯片验证环境的搭建中，会根据不同项目，不同检测需求的来构建所需要的功能组件，在大型的设计项目中，测试所用激励成百上千，同时需要复用激励测试文件，来保证UVM测试平台修改重构后的测试使用与后仿测试使用。为解决这一问题，可构建UVM与C的联合测试平台，C平台主要用于激励代码的输出，而UVM平台用来完成被测设备的测试与结果统计，这样输入输出相互关联又彼此独立，能够有效的提高测试效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种UVM与C联合验证方法和系统，用以完善芯片验证中存在的激励测试复用、提升验证效率的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种UVM与C联合验证方法，包括以下步骤：
S001、用户通过唯一的ID登陆服务器完成基于C语言的测试用例的编写；
S002、将编写的所述C语言的测试用例载入以systemverilog搭建的UVM验证平台内进行驱动测试；
S003、所述UVM验证平台测试完成之后输出测试报告。
优选的，所述C语言的测试用例编译成成二进制文件，通过RTL的后端验证载入所述UVM验证平台内进行驱动测试。
优选的，所述步骤1中在执行C语言的测试用例编写前需要完成以下几个步骤：
S004、测试设备下各功能IP核，当各同IP核之间相互通信传递互通，则测试通过；否，则需要对测试设备的输入端口进行检查；
S005、配置IP内核访问用于外部信息访问内核的通道，外部的指令能够在所需功能上输入信息或是更改内核工作模式，所有的操作都需通过访问通道更改；
S006、建立C平台与UVM平台之间的连接，构建为C代码编写配置编译环境。
优选的，所述驱动测试是指将编写的C语言的测试用例通过建立的通道使用系统函数载入到测试平台中，测试平台按照激励执行流程逐步执行测试内容。
优选的，所述测试报告包括测试流程信息、测试结论以及覆盖率，其中
所述覆盖率是指显示可观测到被测设备的运行情况与代码执行情况，在输入入口、运算输出以及结果反馈来设置标点观测整个验证过程。
一种UVM与C联合验证系统，应用于上述方案中任一项所述的UVM与C联合验证方法，包括：
IP内核测试模块，基于待测设备下各功能IP核来连接测试，并对未接通IP进行反馈；
测试模块，基于systemverilog搭建UVM验证平台，并C语言平台与UVM验证平台进行共联；
验证模块，基于所述C语言平台认证登录信息，并用于供编译构建为C代码编写配置编译环境，并将代码编译成所需的执行文件以载入所述UVM验证平台驱动测试；
数据预览模块，基于所述UVM验证平台驱动测试中采用的最优计算方式得出的各项测试数据，并与标准数据数值集合进行对比、判断。
优选的，所述最优计算方式是以CRC模式控制寄存器来配置校验运算模式，以查表法或公式法对相同IP核得到输入校验结果进行计算。
优选的，所述最优计算利用fieldautomation机制和factory机制简化了所述UVM验证平台验证函数的使用与测试用例的载入，利用平台覆盖率统计功能设置检测标点，量化代码验证数值。
在上述技术方案中，本发明提供的一种UVM与C联合验证方法和系统，具备以下有益效果：实现了对被测设备的测试，UVM用于构建测试环境，C平台用于编写测试用例，二者相互独立互不影响，应对测试环境修改升级、新平台代码移植以及后仿测试使用等问题，能够有效的提升验证效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的模块结构示意图；
图2为本发明实施例提供的流程结构示意图；
图3为本发明实施例提供的C平台将CRC测试激励编写完成的代码运行示意图；
图4为本发明实施例提供的载入到UVM平台中的代码运行示意图；
图5为本发明实施例提供的UVM平台中运行测试的代码运行示意图；
图6为本发明实施例提供的覆盖率统计展示示意图；
图7为本发明实施例提供的UVM平台系统结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图2所示，一种UVM与C联合验证方法，包括以下步骤：
S001、用户通过唯一的ID登陆服务器完成基于C语言的测试用例的编写；
S002、将编写的C语言的测试用例载入以systemverilog搭建的UVM验证平台内进行驱动测试；
S003、UVM验证平台测试完成之后输出测试报告。
具体的，上述实施例中的C语言的测试用例编译成成二进制文件，通过RTL的后端验证载入UVM验证平台内进行驱动测试。
进一步的，步骤1中在执行C语言的测试用例编写前需要完成以下几个步骤：
S004、测试设备下各功能IP核，当各同IP核之间相互通信传递互通，则测试通过；否，则需要对测试设备的输入端口进行检查；
S005、配置IP内核访问用于外部信息访问内核的通道，外部的指令能够在所需功能上输入信息或是更改内核工作模式，所有的操作都需通过访问通道更改；
S006、建立C平台与UVM平台之间的连接，构建为C代码编写配置编译环境。
更为进一步的，驱动测试是指将编写的C语言的测试用例通过建立的通道使用系统函数载入到测试平台中，测试平台按照激励执行流程逐步执行测试内容。
再者，测试报告包括测试流程信息、测试结论以及覆盖率，其中
覆盖率是指显示可观测到被测设备的运行情况与代码执行情况，在输入入口、运算输出以及结果反馈来设置标点观测整个验证过程。
作为上述实施例中进一步提供的技术方案，使用systemverilog来搭建UVM验证平台，根据其phase运行机制，从树根到树叶逐一搭建树形结构，利用field automation机制和factory机制简化了平台函数的使用与测试用例的载入，利用平台覆盖率统计功能设置检测标点，量化代码验证数值；封装IP功能内核为待测设备下各功能IP核，实现某一功能需要内部不同IP核之间相互通信传递来共同完成；配置IP内核访问用于外部信息访问内核的通道，外部的指令能够在所需功能上输入信息或是更改内核工作模式，所有的操作都需通过访问通道更改；建立C平台连接，本发明使用双平台联合验证方法，因此需要建立C平台与UVM平台之间的连接；C平台编译构建为C代码编写配置编译环境，用于下一步将C平台上编写代码按照需求进行编译成所需的执行文件，用于UVM平台载入调用；测试用例编写，用于全方位验证被测设备功能所编写的测试激励，从边界测试、功能测试、错误测试、溢出测试、联合测试、竞争测试等多种角度测试，保证被测设备功能性与稳定性；载入用例驱动测试，将上一步编写的测试用例通过建立的通道使用系统函数载入到测试平台中，测试平台按照激励执行流程逐步执行测试内容，实现对被测设备的测试；输出测试报告，用于显示测试的整个过程、测试输出结果以及最终功能实现情况；查看覆盖率，通过覆盖率的显示可观测到被测设备的运行情况与代码执行情况，在输入入口、运算输出以及结果反馈来设置标点观测整个验证过程，综合来评估该功能模块是否达到设计使用的要求。
在上述方案中，实现了对被测设备的测试，UVM用于构建测试环境，C平台用于编写测试用例，二者相互独立互不影响，应对测试环境修改升级、新平台代码移植以及后仿测试使用等问题，能够有效的提升验证效率。
实施例2
如图1所示，一种UVM与C联合验证系统，应用于实施例1所提供的UVM与C联合验证方法，包括：
IP内核测试模块，基于待测设备下各功能IP核来连接测试，并对未接通IP进行反馈；
测试模块，基于systemverilog搭建UVM验证平台，并C语言平台与UVM验证平台进行共联；
验证模块，基于C语言平台认证登录信息，并用于供编译构建为C代码编写配置编译环境，并将代码编译成所需的执行文件以载入UVM验证平台驱动测试；
数据预览模块，基于UVM验证平台驱动测试中采用的最优计算方式得出的各项测试数据，并与标准数据数值集合进行对比、判断。
进一步的上述的，最优计算方式是以CRC模式控制寄存器来配置校验运算模式，以查表法或公式法对相同IP核得到输入校验结果进行计算。
再者，最优计算利用fieldautomation机制和factory机制简化了UVM验证平台验证函数的使用与测试用例的载入，利用平台覆盖率统计功能设置检测标点，量化代码验证数值。
具体的，上述依托于一台功能全面的企业级服务器，服务器内部装载有2块500G内存的固态硬盘以及5块8T内存的机械硬盘，从而保证了足够的存储空间。
实施例中采用多用户远程登服务器的方式来完成RTL的验证工作，UVM的建立和维护只能由管理员在所述的服务器上进行。每个用户通过唯一的ID登陆服务器完成基于C语言的测试用例的编写，编辑后的文件装载至UVM中的被测模型中，完成验证工作。
上述方案中的服务器中安装centos7.9的linux系统，并安装编译仿真、逻辑综合、静态时序分析、形式验证、数字后端设计等EDA设计工具，增强验证过程中的分析手段。
此外，除了在服务器上进行的软件仿真以外，本发明还采用硬件仿真的方式来进行验证。硬件仿真主要为以可编程器件为逻辑控制中心的验证平台，将设计的功能逻辑代码编译完成后输入到验证平台的可编程器件中，随后将基于c语言的测试用例编译成二进制文件，通过串口等通讯接口下载到可编程器件中，通过连接外设（SPI总线测试板、CAN总线测试板等）实现对RTL的后端验证工作。从而实现基于C语言编写的测试用例通过编译，可以在UVM及硬件验证平台中完成RTL的验证工作，极大的提高了验证工作效率及统一性。
实施例3
如图3、图4、图5以及图6所示，上述实施例1提供的UVM与C联合验证方法在执行C语言的测试用例载入UVM验证平台内进行驱动测试，具体的操作方式如下：
1、在IP核中修改CRC模式控制寄存器来配置校验运算模式，使用IP核得到输入校验结果；同时依照校验算法在程序中通过查表法或公式法以相同的输入计算校验结果，将两者输出的结果进行比对并打印测试报告（图3）。
2、C平台编写的CRC校验代码完成编译，并准备载入到UVM平台中（图4）。
3、UVM平台中运行测试，被测设备运算结果与程序计算结果相同，测试成功通过（图5）。
测试运行完成后得到的覆盖率统计，可以明显看出该被测设备覆盖率远远不足，还需从不同角度编写测试激励来完善功能测试（图6）。
上述运行之后输出测试报告，用于显示测试的整个过程、测试输出结果以及最终功能实现情况；查看覆盖率，通过覆盖率的显示可观测到被测设备的运行情况与代码执行情况，在输入入口、运算输出以及结果反馈来设置标点观测整个验证过程，综合来评估该功能模块是否达到设计使用的要求。
实施例4
结合图7所示，对本发明提供的UVM平台进行详细展开说明，且由于本发明提供的UVM平台是基于systemverilog搭建，其平台具体构架具体如下：
UVM_top（1）为UVM平台组件，用于声明注册平台各层组件，执行用例的入口；
Testcase（2）为UVM平台组件，用于例化下一层组件与打印分析测试用例运行信息；
Environment（3）为UVM平台组件，用于提供运行环境实例化其他组件；
C_code_event（4）为UVM事件，等待C程序调用打印测试结果；
Dut_top（5）为被测设备顶层，用于与C程序交互；
Dut_wrapper（6）为被测设备封装，建立被测设备与外部访问通信；
Dut（7）为被测设备，目标测试设备；
C_code（8）为C平台编写环境，用于C代码的编写；
motivation（9）为测试激励，用于测试对应的功能；
get（10）为获取运算结果，用于读取被测设备的运算结果；
compare（11）为对比验证，用于将运算结果与期望结果比对；
pass（12）为比对结果正确，用于打印测试通过信息；
fail（13）为比对结果错误，用于打印测试未通过信息。
利用UVM与C双平台相结合的方法，实现了对被测设备的测试，UVM用于构建测试环境，C平台用于编写测试用例，二者相互独立互不影响，应对测试环境修改升级、新平台代码移植以及后仿测试使用等问题，能够有效的提升验证效率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，所述电子设备具体包括如下内容：
处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(Communications Interface)和总线；
其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的方法中的全部步骤。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的方法的全部步骤。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行（例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境）。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、产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、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。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，在实施本说明书实施例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，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种UVM与C联合验证方法，其特征在于，包括以下步骤：
S001、用户通过唯一的ID登陆服务器完成基于C语言的测试用例的编写；
S002、将编写的所述C语言的测试用例载入以systemverilog搭建的UVM验证平台内进行驱动测试；
S003、所述UVM验证平台测试完成之后输出测试报告。
2.根据权利要求1所述的一种UVM与C联合验证方法，其特征在于，所述C语言的测试用例编译成成二进制文件，通过RTL的后端验证载入所述UVM验证平台内进行驱动测试。
3.根据权利要求1所述的一种UVM与C联合验证方法，其特征在于，所述步骤1中在执行C语言的测试用例编写前需要完成以下几个步骤：
S004、测试设备下各功能IP核，当各同IP核之间相互通信传递互通，则测试通过；否，则需要对测试设备的输入端口进行检查；
S005、配置IP内核访问用于外部信息访问内核的通道，外部的指令能够在所需功能上输入信息或是更改内核工作模式，所有的操作都需通过访问通道更改；
S006、建立C平台与UVM平台之间的连接，构建为C代码编写配置编译环境。
4.根据权利要求1所述的一种UVM与C联合验证方法，其特征在于，所述驱动测试是指将编写的C语言的测试用例通过建立的通道使用系统函数载入到测试平台中，测试平台按照激励执行流程逐步执行测试内容。
5.根据权利要求1所述的一种UVM与C联合验证方法，其特征在于，所述测试报告包括测试流程信息、测试结论以及覆盖率，其中
所述覆盖率是指显示可观测到被测设备的运行情况与代码执行情况，在输入入口、运算输出以及结果反馈来设置标点观测整个验证过程。
6.一种UVM与C联合验证系统，其特征在于，应用于上述权利要求1-5任一项所述的UVM与C联合验证方法，包括：
IP内核测试模块，基于待测设备下各功能IP核来连接测试，并对未接通IP进行反馈；
测试模块，基于systemverilog搭建UVM验证平台，并将C语言平台与UVM验证平台进行共联；
验证模块，基于所述C语言平台认证登录信息，并用于供编译构建为C代码编写配置编译环境，并将代码编译成所需的执行文件以载入所述UVM验证平台驱动测试；
数据预览模块，基于所述UVM验证平台驱动测试中采用的最优计算方式得出的各项测试数据，并与标准数据数值集合进行对比、判断。
7.根据权利要求6所述的一种UVM与C联合验证系统，其特征在于，所述最优计算方式是以CRC模式控制寄存器来配置校验运算模式，以查表法或公式法对相同IP核得到输入校验结果进行计算。
8.根据权利要求6所述的一种UVM与C联合验证系统，其特征在于，所述最优计算利用fieldautomation机制和factory机制简化了所述UVM验证平台验证函数的使用与测试用例的载入，利用平台覆盖率统计功能设置检测标点，量化代码验证数值。
9.一种电子设备，还包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述UVM与C联合验证方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述基于UVM与C联合验证方法的步骤。
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