基于uvm驗證方法的以太網(wǎng)交換機fpga驗證方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法，該方法由UVM驗證平臺主體、四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參考模型三部分實現(xiàn)，UVM驗證平臺主體向四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參考模型同時發(fā)送報文，并且收集從以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參考模型返回的報文，比較它們是否相同，判斷被測對象的行為是否正確；以太網(wǎng)交換機的被測對象邏輯在完成仿真驗證后被下載到FPGA中在真實環(huán)境中工作。本發(fā)明實現(xiàn)了FPGA邏輯驗證的自動化執(zhí)行，提高了FPGA邏輯代碼的開發(fā)效率與質(zhì)量，減少了后期板上調(diào)試的工作量。
【專利說明】[0001] 基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及以太網(wǎng)通信以及邏輯驗證領(lǐng)域，具體地說是一種基于UVM驗證方法的 以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 以太網(wǎng)（Ethernet)是一種計算機局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。IEEE制定的IEEE 802. 3標準 給出了以太網(wǎng)的技術(shù)標準。它規(guī)定了包括物理層的連線、電信號和介質(zhì)訪問層協(xié)議的內(nèi)容。 以太網(wǎng)是當前應(yīng)用最普遍的局域網(wǎng)技術(shù)。
[0004] 以太網(wǎng)交換機是以太網(wǎng)通信中的重要組件。交換機加電后，首先轉(zhuǎn)發(fā)所有接收的 數(shù)據(jù)到所有端口。接下來，當它學(xué)習(xí)到每個端口的地址以后，它就只把非廣播數(shù)據(jù)發(fā)送給特 定的目的端口。這樣，以太網(wǎng)交換就可以在任何端口對之間實現(xiàn)，所有端口對之間的通訊互 不干擾。本驗證環(huán)境用來驗證一個以FPGA實現(xiàn)的以太網(wǎng)交換機。
[0005] 傳統(tǒng)的FPGA設(shè)計流程在選定FPGA器件后，先進行硬件描述語言的設(shè)計輸入，簡單 仿真后就綜合出網(wǎng)表并下載到目標板進行調(diào)試。仿真驗證一般不會作為主要的保證設(shè)計質(zhì) 量的手段，也不會使用任何驗證方法學(xué)。但是伴隨當代FPGA容量的提升以及設(shè)計復(fù)雜度 的提高，緊靠后期板上調(diào)試會浪費大量時間，并且難于定位邏輯錯誤，所以仿真驗證在FPGA 設(shè)計流程中的重要性逐漸提高，并且傾向使用芯片驗證中用到的方法學(xué)。
[0006] UVM是芯片驗證業(yè)界最新研發(fā)的一種驗證方法學(xué)。工程師用它可創(chuàng)建堅實、可重 用、具互操作性的驗證組件和驗證平臺。UVM提供基于SystemVerilog語言開發(fā)的一套庫函 數(shù)，工程師通過調(diào)用庫可以省去自己從零開始開發(fā)驗證環(huán)境的麻煩。
[0007] 一般芯片設(shè)計驗證與FPGA開發(fā)所使用的軟硬件環(huán)境有較大區(qū)別。芯片設(shè)計驗 證一般使用linux服務(wù)器作為基礎(chǔ)環(huán)境，工程師登陸到服務(wù)器上進行操作，并且利用各種 shell,Makefile與腳本語言使設(shè)計驗證環(huán)境能自動運行。FPGA開發(fā)者一般使用Windows PC 機，通過圖形界面操作軟件，自動化運行程度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實現(xiàn)的，該基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機 FPGA驗證方法由UVM驗證平臺主體、四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參 考模型三部分實現(xiàn)，UVM驗證平臺主體向四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機 的參考模型同時發(fā)送報文，并且收集從以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參考模 型返回的報文，比較它們是否相同，判斷被測對象的行為是否正確；以太網(wǎng)交換機的被測對 象邏輯在完成仿真驗證后被下載到FPGA中在真實環(huán)境中工作。
[0010] 所述的UVM驗證平臺主體向四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的 參考模型發(fā)送以太網(wǎng)報文，IP報文或ARP報文。
[0011] 所述的以太網(wǎng)交換機的參考模型的邏輯行為與以太網(wǎng)交換機的被測對象一致， 但是忽略時序的細節(jié)。
[0012] 以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法在windows PC機上的實現(xiàn)方法如下：在windows PC 機上，以太網(wǎng)交換機的被測對象基本功能尚沒有通過時，使用調(diào)試模式運行，只需敲入測試 用例名字，腳本會自動編譯驗證平臺，參考以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參 考模型，記錄下波形供調(diào)試分析；當被測對象的基本功能已經(jīng)通過，需要尋找更深層的缺 陷，可以運行批處理模式，批處理模式會讀入Excel格式的驗證計劃，其中包括要運行的驗 證用例列表，要達到的代碼覆蓋率以及功能覆蓋率列表；腳本文件會順序運行各個測試用 例，并記錄測試結(jié)果以及覆蓋率情況，并且反標到驗證計劃中，供設(shè)計驗證人員評估。
[0013] 本發(fā)明的基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，實現(xiàn) 了 FPGA邏輯驗證的自動化執(zhí)行，提高了 FPGA邏輯代碼的開發(fā)效率與質(zhì)量，減少了后期板上 調(diào)試的工作量，保證了整機功能符合開發(fā)預(yù)期。

【具體實施方式】
[0014] 實施例1 : 該基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法由UVM驗證平臺主體、四端口以太 網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的SystemC參考模型三部分實現(xiàn)，UVM驗證平臺主體 向四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的SystemC參考模型發(fā)送以太網(wǎng)報文， 并且收集從以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的SystemC參考模型返回的報文，t匕 較它們是否相同，判斷被測對象的行為是否正確；以太網(wǎng)交換機的SystemC參考模型的邏 輯行為與以太網(wǎng)交換機的被測對象一致，但是忽略時序的細節(jié)；以太網(wǎng)交換機的被測對象 邏輯在完成仿真驗證后被下載到FPGA中在真實環(huán)境中工作。
[0015] 以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法在windows PC機上的實現(xiàn)方法如下：在windows PC 機上，以太網(wǎng)交換機的被測對象基本功能尚沒有通過時，使用調(diào)試模式運行，只需敲入測 試用例名字，腳本會自動編譯驗證平臺，參考以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的 SystemC參考模型，記錄下波形供調(diào)試分析；當被測對象的基本功能已經(jīng)通過，需要尋找更 深層的缺陷，可以運行批處理模式，批處理模式會讀入Excel格式的驗證計劃，其中包括要 運行的驗證用例列表，要達到的代碼覆蓋率以及功能覆蓋率列表；腳本文件會順序運行各 個測試用例，并記錄測試結(jié)果以及覆蓋率情況，并且反標到驗證計劃中，供設(shè)計驗證人員評 估。為了實現(xiàn)Windows PC機運行各種linux腳本，方法中使用了 Cygwin在Windows中模擬 Linux〇
[0016] 實施例2: 該基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法由UVM驗證平臺主體、四端口以太 網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的SystemC參考模型三部分實現(xiàn)，UVM驗證平臺主體 向四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的SystemC參考模型發(fā)送以太網(wǎng)報文， 同時收發(fā)第三層協(xié)議的IP報文以及ARP報文，第三層協(xié)議的報文是套裝在第二層協(xié)議中 的，更高層次的報文也是層層套裝；為了用UVM驗證方法實現(xiàn)這種層次化協(xié)議的驗證，在驗 證環(huán)境中建立一個轉(zhuǎn)換序列（從ipv4 agent的sequencer中不斷讀取sequence item,并轉(zhuǎn)
【權(quán)利要求】
1. 基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法，其特征在于，該方法由UVM驗證 平臺主體、四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參考模型三部分實現(xiàn)，UVM驗 證平臺主體向四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參考模型同時發(fā)送報文， 并且收集從以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的SystemC參考模型返回的報文，t匕 較它們是否相同，判斷被測對象的行為是否正確；以太網(wǎng)交換機的被測對象邏輯在完成仿 真驗證后被下載到FPGA中在真實環(huán)境中工作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法，其特征在 于，所述的UVM驗證平臺主體向四端口以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng)交換機的參考模 型發(fā)送以太網(wǎng)報文，IP報文或ARP報文。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UVM驗證方法的以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法，其特征在 于，所述的以太網(wǎng)交換機的參考模型的邏輯行為與以太網(wǎng)交換機的被測對象一致，但是忽 略時序的細節(jié)。
4. 以太網(wǎng)交換機FPGA驗證方法在windows PC機上的實現(xiàn)方法，其特征在于，在 windows PC機上，以太網(wǎng)交換機的被測對象基本功能尚沒有通過時，使用調(diào)試模式運行，只 需敲入測試用例名字，腳本會自動編譯驗證平臺，參考以太網(wǎng)交換機的被測對象和以太網(wǎng) 交換機的參考模型，記錄下波形供調(diào)試分析；當被測對象的基本功能已經(jīng)通過，需要尋找更 深層的缺陷，可以運行批處理模式，批處理模式會讀入Excel格式的驗證計劃，其中包括要 運行的驗證用例列表，要達到的代碼覆蓋率以及功能覆蓋率列表；腳本文件會順序運行各 個測試用例，并記錄測試結(jié)果以及覆蓋率情況，并且反標到驗證計劃中，供設(shè)計驗證人員評 估。
【文檔編號】H04L12/24GK104065536SQ201410312364
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】耿介, 梁智豪, 畢研山 申請人:浪潮集團有限公司