CN117217163A - 一种基于脚本的soc芯片的测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电路芯片仿真验证技术领域，公开了一种基于脚本的SOC芯片的测试方法，包括编写用于SOC芯片验证的测试用例模板，模板包括公共部分和用于表示差异的特定变量；建立特定变量的所有可能值的初始化清单；将需要生成的测试用例分为一类或多类，将同类测试用例中用到的特定变量从初始化清单中挑选出并组成为一个组合，所有组合构成组合清单；采用脚本将组合清单中的所有组合的特定变量替换掉测试用例模板中对应的特定变量并生成若干个测试用例；在SOC芯片验证平台上批量并行地对所有测试用例进行仿真验证，收集仿真报告并对告警和错误进行调试。该方法快速灵活的生成多个测试用例进行全面或局部的仿真验证，便于测试用例代码的维护和标准化。

Description

一种基于脚本的SOC芯片的测试方法

技术领域

本申请涉及集成电路芯片仿真验证技术领域，更具体地涉及一种基于脚本的SOC芯片的测试方法。

背景技术

随着集成电路技术不断进步，片上系统芯片的规模越来越大，要求的功能越来越多，这些变化导致验证任务复杂、艰巨而紧急，设计上小的改动就需要大量的测试用例进行验证。面对这种变化，大公司的设计验证人员比例是1:3，然而，由于市场上验证人员的缺乏，大部分公司的验证工作主要由设计人员承担。设计人员除了负责芯片设计工作外，还需要兼顾验证工作，且设计任务和验证任务交替进行，分散了设计人员的注意力，大大降低了产品的质量和研发效率。目前，芯片的验证方法主要有两种。

方法一：针对规模不大复杂度低的SOC芯片，业界主要用verilog语言和c语言编写大量的测试用例来验证芯片的功能逻辑和时序逻辑。为了便于维护，一个测试用例一般验证一个功能，如果功能可配置可编程，一般会用多个测试用例来遍历不同的配置。该方法的优点是测试用例简单，可读性强，便于上手。缺点是功能多、可编程的SOC芯片需要有大量的测试用例去覆盖不同的功能和配置，同时，测试用例数量增多，增加了验证代码的维护工作。验证过程中，如果发现验证代码存在某个共性问题，则需要修改每一个测试用例的验证代码，修改工作成倍增加，即便使用脚本批量修改，也需要花大量的时间调试脚本且脚本很难重复使用。

方法二：针对规模较大复杂度高的SOC芯片，一般采用UVM或VMM，即对芯片的功能进行建模，采用面向对象的方法进行验证，这种方法能够遍历各种随机场景，但由于较大的代码规模，单个测试用例的仿真时间较长，再加上这种方法技术门槛高、精通UVM的工程师较少，短期内，这种方法对芯片规模不大、研发人员不充裕的公司并不适用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于脚本的SOC芯片的测试方法，该方法不仅能快速灵活的生成多个测试用例进行全面或局部的仿真验证，还便于测试用例代码的维护和标准化。

本申请公开了一种基于脚本的SOC芯片的测试方法，该方法包括：

编写用于SOC芯片验证的测试用例模板，所述测试用例模板包括公共部分和用于表示不同测试用例之间差异的特定变量，所述特定变量包括用于表示测试用例之间某行代码存在差异的字符串变量和用于表示测试用例之间一行或连续多行代码存在差异的片段变量；

建立所述特定变量的所有可能值的初始化清单；

将需要生成的测试用例分为一类或多类，将同类测试用例中用到的特定变量从所述初始化清单中挑选出并组成为一个组合，所有组合构成组合清单；

采用脚本将所述组合清单中的所有组合的特定变量替换掉所述测试用例模板中对应的特定变量并生成若干个测试用例；以及

在SOC芯片验证平台上批量并行地对所有测试用例进行仿真验证，收集仿真报告并对告警和错误进行调试。

在一个优选例中，在多个SOC芯片验证平台上对测试用例进行仿真验证。

在一个优选例中，所述字符串变量的所有可能值之间采用特殊符号间隔开，所述片段变量的所有可能值采用大括号括起来并且两个值之间采用特殊符号间隔开。

在一个优选例中，若所述字符串变量的可能值中具有空格或特殊符号，将该可能值采用双引号或单引号括起来。

在一个优选例中，所述特殊符号为逗号、分号。

在一个优选例中，所述字符串变量和所述片段变量各自具有不同的特定标识。

在一个优选例中，采用脚本将所述组合清单中的所有组合的特定变量替换掉所述测试用例模板中对应的特定变量并生成若干个测试用例的步骤，进一步包括：

读入特定变量的初始化清单和组合清单；

判断是否遍历了组合清单内的所有组合；

如不是，在组合清单内选取一个未生成过测试用例的组合；

判断是否遍历了当前组合内的所有片段变量的所有可能值；

如不是，在当前组合内选取一套未生成过测试用例的片段变量的一种可能值；

判断是否遍历了当前组合内的所有字符串变量的所有可能值；

如不是，在当前组合内选取一套未生成过测试用例的字符串变量的一种可能值；

复制测试用例模板生成副本并将测试用例模板中的片段变量替换为当前选取的片段变量的值；

将测试用例模板中的字符串变量替换为当前选取的字符串变量的值；

删除未替换变量所处的行，修改测试用例名并转移测试用例。

在一个优选例中，所述公共部分表示测试用例之间相同的部分。

在一个优选例中，所述初始化清单采用数组的形式表示所述特定变量的每个可能值。

本申请实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

本申请实施方式中，能快速灵活的生成多个测试用例进行全面或局部的仿真验证，仅需提供一个测试用例模板和表示测试用例之间差异性的初始化清单以及一个通用的脚本，即可快速生成所需的测试用例，并借助多台服务器以及SOC芯片验证平台，获得一个全面的验证和仿真结果；如果不需要进行全面验证，可以提供一份代表测试用例局部差异性的组合清单，即可用脚本生成局部验证的测试用例。

该方法采用了基本差异化清单和组合清单，能够通过各种组合来表示出所有可能的差异情况，并能表示出测试用例之间所有可能的差异，这种方法灵活度高、相关文件极其简洁且能满足各种配置需求。

进一步的，该方法便于测试用例的维护和标准化，当需要修改所有测试用例相同的代码时，直接修改测试用例模板即可，如果要修改某个或某类测试用例的特定代码，直接修改差异化清单即可。

进一步的，脚本独立于模板、差异化清单而存在，脚本识别和处理对象是特殊字符串，只需要懂脚本语言的工程师按照流程图所示编写一份脚本，之后不需要进行任何更改即可满足验证人员的替换需求，即验证人员不需要懂脚本语言，只需要建立代表相同部分的模板和不同部分的差异化清单和组合清单，并将这些文件的存放路径交给脚本，脚本即可完成所需测试用例的替换和生成。

本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请一个实施例中的测试方法流程示意图；

图2是根据本申请一个实施例中的测试用例模板示意图；

图3是根据本申请一个实施例中的变量初始化清单示意图；

图4是根据本申请一个实施例中的组合清单示意图；

图5是根据本申请一个实施例中的模板中变量被替换生成一个测试用例的示意图；

图6是根据本申请一个实施例中的有关脚本处理的基本流程示意图。

各附图中，各标示如下：

101～105-测试方法流程步骤；

2-变量初始化清单；

201-片段变量；

202-字符串变量；

3-组合清单；

301-组合；

401～409-有关脚本处理的基本流程步骤；

5-模板。

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，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

部分概念的说明：

验证平台和测试用例：验证平台是用于测试和验证给定场景或系统的平台。测试样例是用于测试和验证特定条件或场景的示例。在测试过程中，验证平台用于运行测试样例，并将测试结果与预期结果进行比较，以确定测试是否通过。因此，验证平台和测试样例之间存在相互关联的关系，共同完成特定场景或系统的测试和验证。

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

本申请公开了一种基于脚本的SOC芯片的测试方法，其流程如图1所示，该方法包括步骤101～105。本申请适合芯片规模中等以下且需要用verilog和c编写大量测试用例验证SoC芯片的场景。

步骤101，编写用于SOC芯片验证的测试用例模板，测试用例模板5包括公共部分和用于表示不同测试用例之间差异的特定变量，所述特定变量包括用于表示测试用例之间某行代码存在差异的字符串变量202和用于表示测试用例之间一行或连续多行代码存在差异的片段变量201。

图2示出了一个实施例中的测试用例模板5的示意图。字符串变量202可以为赋给寄存器的值或者循环语句的循环次数或者函数的实参等。

在一个实施例中，为了区分同一变量的不同值，字符串变量202的所有可能值之间采用特殊符号间隔开；由于同一个值的不同行之间存在换行符，为了区分不同值，片段变量201的所有可能值可以采用大括号括起来并且两个值之间采用特殊符号间隔开。在一个实施例中，若字符串变量202的可能值中具有空格或特殊符号，将该可能值可以采用双引号或单引号括起来。特殊符号可以为逗号、分号。

在一个实施例中，字符串变量202和片段变量201各自具有不同的特定标识。例如字符串变量202为StrSubs_AttributeName，其中为方便脚本识别，StrSubs为字符串变量202的特定标识，AttributeName为该变量特有的表示。片段变量201的变量符号也需要带有特定标识，例如SnipSubs_AttributeName中，SnipSubs为片段变量201的特定标识。

在一个实施例中，公共部分表示测试用例之间相同的部分。

步骤102，建立特定变量的所有可能值的初始化清单。

图3示出了一个实施例中的初始化清单2的示意图。在一个实施例中，初始化清单2采用数组的形式表示特定变量的每个可能值。

步骤103，将需要生成的测试用例分为一类或多类，将同类测试用例中用到的特定变量从初始化清单2中挑选出并组成为一个组合301，所有组合构成组合清单3。

如图4所示，当需要的某类测试用例仅用到部分变量的部分值时，为了遍历这部分变量的这些值，需要将这部分变量的这部分值挑选出来，为了简化表示，采用类似于数组的表示方法，可用变量名和值的序号来表示相应的值，例如SnipSubs_controller_cfg[1:0]代表需要遍历SnipSubs_controller_cfg这个变量对应的第0个和第1个值，可以根据不同的脚本语言来选择不同的表示方法。挑选出来的变量作为一个组合301，脚本将遍历该组合301变量的所有可能值。

步骤104，采用脚本将组合清单3中的所有组合301的特定变量替换掉测试用例模板5中对应的特定变量并生成若干个测试用例。

在一个实施例中，采用脚本将组合清单3中的所有组合301的特定变量替换掉测试用例模板5中对应的特定变量并生成若干个测试用例的步骤，如图5所示，进一步包括：

步骤401，读入特定变量的初始化清单2和组合清单3；读入变量初始化清单2和组合清单3是指脚本以文件形式传入清单，并以一定数据结构保存各种组合301以及相应的值。

步骤402，判断是否遍历了组合清单3内的所有组合301，即是否完成对全部按照分类的变量的替换工作，以图3为例，组合清单3包含两个组合301，即Group_1和Group_2，都遍历完成代表替换工作完成，结束脚本，否则继续后面的流程。

步骤403，如不是，在组合清单3内选取一个未生成过测试用例的组合301，即选择Group_1或Group_2作为后续流程变量组合301替换的范围。

步骤404，判断是否遍历了当前组合301内的所有片段变量201的所有可能值；即如果选定Group_1为变量组合301，片段变量SnipSubs_controller_cfg变量201包含两个值，判断是否用对应的两个值分别替换过模板5中的片段变量201名SnipSubs_controller_cfg。

步骤405，如不是，在当前组合301内选取一套未生成过测试用例的片段变量201的一种可能值；例如Group_1包含的片段变量201值只有SnipSubs_controller_cfg[0]和SnipSubs_controller_cfg[1]，可以选择两者之一。

步骤406，判断是否遍历了当前组合301内的所有字符串变量202的所有可能值，即判断是否用当前组合301里面包含的字符串变量202的所有可能值去替换过模板5中的字符串变量202名。以图5为例，如果之前的流程中选取过Group_1和SnipSubs_controller_cfg[0]，则字符串变量202的可能值应该是StrSubs_DatWidth0[1:0]、StrSubs_DatWidth1[1]和StrSubs_num_access[2:0]三种之间的组合，共计2x1x3＝6种变量可能值。

步骤407，如不是，在当前组合301内选取一套未生成过测试用例的字符串变量202的一种可能值；

复制测试用例模板5生成副本并将测试用例模板5中的片段变量201替换为当前选取的片段变量201的值；

以图5为例，选择一套字符串变量202是指选择上一步流程中提到的6种变量可能值的一种。复制模板5生成一个副本是指复制模板5形成一个副本，以便在该副本上进行变量替换。把模板5中片段变量201名替换成当前选取的片段变量201是指用当前选取的SnipSubs_controller_cfg[0]对应的代码段去替换掉副本中的SnipSubs_controller_cfg字符串。

步骤408，将测试用例模板5中的字符串变量202替换为当前选取的字符串变量202的值；这一步流程放在替换片段变量201值后面是因为片段变量201值里面嵌套了字符串变量202名。

步骤409，删除未替换变量所处的行，修改测试用例名并转移测试用例。这一步流程允许部分测试用例只用到模板5中的一部分变量，没用到的在这一步删除即可。修改测试用例名并转移测试用例是指完成之前的步骤后，一个测试用例就生成了，但为了和之前或之后生成的测试用例相区别，可以用之前步骤中临时保存的变量名以及变量值的组合301去命名。转移测试用例是指将命名的测试用例保存到指定位置。

综上所述，测试用例的相同部分被作为模板，不同部分被列成清单，而脚本是单独存在的，不包含在模板内，不会因为验证对象不同而发生改变，例如，验证的SOC芯片改变了，只需要改变模板，脚本是不需要改变的，因为脚本主要识别和处理的对象是模板中代表变量的特殊字符串。工程师不需要掌握任何一种脚本语言(例如perl、tcl、shell、python等)和不需要进行调试工作，只需要按照芯片设计或验证语言(例如verilog、vhdl、c、c++)来编写模板，列一份差异化清单，然后交给最开始编写的脚本(如图6所示)即可完成全部工作，而且脚本只需要一次编写，之后都不需要再修改。

将差异列出清单，每一项(对应了一个变量)又列举了所有可能的值或内容，然后通过这些基本差异的各种组合来表示测试用例之间的差异，灵活度高且工作量大大减少，用一份基本清单和组合清单，就能组合和表示出所有可能的情况。

步骤105，在SOC芯片验证平台上批量并行地对所有测试用例进行仿真验证，收集仿真报告并对告警和错误进行调试。

在一个实施例中，可以在多个SOC芯片验证平台上对测试用例进行仿真验证。

为SOC芯片搭建的仿真验证平台，能够实现多台服务器同时跑测试用例，这样，即便生成的测试用例数量较多，也能分批次并行地完成仿真验证工作，之后便可以收集回归结果，对告警和错误进行调试。为了便于错误和告警信息的定位，可以在代码中加入一些带有替换变量的打印语句，要求这些变量的值能够反映该测试用例特征。

需要说明的是，在本专利的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。

在本申请提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本申请的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

Claims (9)

1.一种基于脚本的SOC芯片的测试方法，其特征在于，该方法包括：

编写用于SOC芯片验证的测试用例模板，所述测试用例模板包括公共部分和用于表示不同测试用例之间差异的特定变量，所述特定变量包括用于表示测试用例之间某行代码存在差异的字符串变量和用于表示测试用例之间一行或连续多行代码存在差异的片段变量；

建立所述特定变量的所有可能值的初始化清单；

将需要生成的测试用例分为一类或多类，将同类测试用例中用到的特定变量从所述初始化清单中挑选出并组成为一个组合，并建立所有组合的组合清单；

采用脚本将所述组合清单中的所有组合的特定变量替换掉所述测试用例模板中对应的特定变量并生成若干个测试用例；以及

在SOC芯片验证平台上批量并行地对所有测试用例进行仿真验证，收集仿真报告并对告警和错误进行调试。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在多个SOC芯片验证平台上对测试用例进行仿真验证。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述字符串变量的所有可能值之间采用特殊符号间隔开，所述片段变量的所有可能值采用大括号括起来并且两个值之间采用特殊符号间隔开。

4.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，若所述字符串变量的可能值中具有空格或特殊符号，将该可能值采用双引号或单引号括起来。

5.根据权利要求3或4所述的测试方法，其特征在于，所述特殊符号为逗号、分号。

6.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述字符串变量和所述片段变量各自具有不同的特定标识。

7.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，采用脚本将所述组合清单中的所有组合的特定变量替换掉所述测试用例模板中对应的特定变量并生成若干个测试用例的步骤，进一步包括：

读入特定变量的初始化清单和组合清单；

判断是否遍历了组合清单内的所有组合；

如不是，在组合清单内选取一个未生成过测试用例的组合；

判断是否遍历了当前组合内的所有片段变量的所有可能值；

如不是，在当前组合内选取一套未生成过测试用例的片段变量的一种可能值；

判断是否遍历了当前组合内的所有字符串变量的所有可能值；

如不是，在当前组合内选取一套未生成过测试用例的字符串变量的一种可能值；

复制测试用例模板生成副本并将测试用例模板中的片段变量替换为当前选取的片段变量的值；

将测试用例模板中的字符串变量替换为当前选取的字符串变量的值；

删除未替换变量所处的行，修改测试用例名并转移测试用例。

8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述公共部分表示测试用例之间相同的部分。

9.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述初始化清单采用数组的形式表示所述特定变量的每个可能值。