一种高性能PCI桥总线接口的验证与测试

摘要

随着集成电路设计规模的不断增大和设计复杂度的不断提高，设计出的产品的功能呈现多样化。功能丰富的集成电路产品对用户来说极其方便，但对集成电路产品的设计者和制造者来说，将是巨大的挑战，单就验证一个环节来说，功能越复杂，验证越是难以操作。目前，验证与测试是整个芯片设计流程中最耗时、最复杂的环节，占据了整个开发时间的50％～70%，是项目成功的关键。如何对复杂的芯片进行验证和测试，保证芯片设计的正确性和可靠性，已经成为集成电路发展过程中的一大难题。
　　问题的解决不但要在技术上取得突破，还要依赖于对整个功能验证领域内的所有资源的有效利用，深入研究验证方法学，找到正确、合适、高效的方法。本文对基于功能信息的验证方法学进行了重点研究，还讨论了若干验证技术，比较了各种技术的优缺点，选择了适用于本款芯片的验证方法。
　　对于复杂的芯片设计进行功能验证，要选择正确的方法和合适的技术，搭建强大的验证平台，提升验证的自动化程度，提高验证的效率，进而减少验证的时间。方法的选择至关重要，具体的依据是待测芯片内部的结构和要实现的功能行为。由于待测芯片内部结构较复杂，功能点较多，所以本文选择的是仿真验证的方法，便于直观的观察验证结果。
　　本文的研究对象是基于本人参与的具体验证项目，待测设计是一款PCI-PCI桥芯片（由于涉密等原因，文中不便出现具体项目代号，全文都用“某 PCI桥芯片”来代替），最高传输速率可达528MB/s，所有接口能在25Mhz到66Mhz下工作，该芯片的功能是实现两条PCI总线之间的数据传输，扩展PCI总线，使能挂载更多的设备。本人的研究工作是芯片一级接口到二级接口方向所有功能项的验证和测试，并分析验证结果。本文的具体工作概括如下：
　　1.对比分析了几种常见的验证方法，根据待测芯片的实际情况，综合考虑相关资源配置，选择了基于仿真的功能验证方法来完成验证工作。
　　2.制定了详细的验证方案，搭建验证平台，编写基本任务，撰写测试用例，利用专业工具NC_verilog进行仿真，在测试用例中，对每一项的功能验证全面考虑，不遗漏功能点，保证功能验证的准确性和全面性。
　　3.分析功能验证的仿真结果，结果表明仿真验证覆盖了所有的功能点，与设计要求一致。由此可见，本文选择的验证方法是可行的，对于其他类型相似的芯片验证工作具有一定的参考价值。
　　4.在芯片投片成功后，对芯片的功能和性能参数进行了上机测试。测试结果令人满意，功能正确，主要的 DC参数在正常范围内，芯片性能良好，为今后的大规模生产提供了品质保障。

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第一章 绪论

1.1研究的背景和意义

1.2 PCI-PCI桥

1.3集成电路设计验证的国内外现状

1.4本文的主要研究工作

第二章 接口芯片验证原理及验证技术

2.1验证的基本原理

2.2验证技术和验证方法学

2.3待测芯片基本架构

2.4 本章小结

第三章 某PCI桥芯片特性与结构分析

3.1某PCI桥芯片的应用和特性

3.2某PCI桥芯片的外部接口

3.3总线命令和基本传输机制

3.4某PCI桥芯片的功能验证策略

3.5本章小结

第四章 一级总线接口的仿真验证与测试

4.1一级Master传输

4.2奇偶校验错误检测

4.3其他操作

4.4某PCI桥芯片测试

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1研究总结

5.2研究展望

参考文献

致谢

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