Chisel构建处理器模型的功能验证方法研究

摘要

随着航空硬件设计复杂度的提高,芯片验证技术已经成为了芯片设计的难点。为了有效缩短设计流程的总体工作时间,有必要在占据设计大量时间的验证中,研究出快速寻找设计错误的方法。被测设计是兼容ARM V4指令集架构(instruction set architecture,ISA)的处理器模型ARMChisel,该处理器模型采用新型的硬件语言Chisel构建,是一个具有高复杂性的硬件设计。基于这一嵌入式处理器模型:①设计了支持ARM V4 ISA架构全部指令的随机指令生成器,提高了生成测试激励的速度;②根据新型构建语言Chisel的特点,针对被测处理器模型设计了Chisel层面初级验证、覆盖率快速验证、直接测试验证和复杂应用程序验证策略,确保达到预期的覆盖率;③在Chisel环境和Verilog环境中搭建了基于嵌入式处理器模型的测试平台,测试平台收集覆盖率同时能快速准确地发现错误并定位错误,提高了验证速度。采用FPGA(field programmable gute array)方法加速大型应用程序的验证,缩短了验证周期。