《电子技术应用》
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一种基于AHB总线DMA控制器验证方法
电子技术应用
罗一牛,马丙场
上海灵动微电子股份有限公司
摘要: 针对传统芯片验证平台验证用例复用性差、验证时间长的问题,提出了一种基于AHB总线DMA控制器验证方法。通过该方法修改优化的验证平台可移植性高,具有模拟联动IP产生请求、回复与中断信号的功能,支持在传输中对AHB总线随机注入错误的能力。为证明方法的有效性,对DMA控制器UVM验证平台架构进行修改优化,并复用该平台构建Image2D控制器UVM验证平台,分别收集两个验证平台代码覆盖率。实验结果表明,该方法能够提高验证平台调试排错速度,提升验证平台兼容性,节约15%以上的验证开发时间,并保证验证平台代码覆盖率为100%。
中图分类号:TN402 文献标志码:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245618
中文引用格式: 罗一牛,马丙场. 一种基于AHB总线DMA控制器验证方法[J]. 电子技术应用,2025,51(1):34-39.
英文引用格式: Luo Yiniu,Ma Bingchang. A verification method for DMA controller based on AHB bus[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(1):34-39.
A verification method for DMA controller based on AHB bus
Luo Yiniu,Ma Bingchang
Shanghai MindMotion Microelectronics Co., Ltd.
Abstract: A verification method based on AHB bus DMA controller is proposed to address the problems of traditional chip verification platforms, poor reusability of verification cases, and long verification time. The validation platform modified and optimized through this method has high portability, with the ability to simulate the generation of request, reply, and interrupt signals through IP linkage, and supports the ability to randomly inject errors into the AHB bus during transmission. To demonstrate the effectiveness of the method, the architecture of the DMA controller UVM verification platform was modified and optimized, and the platform was reused to construct the Image2D controller UVM verification platform. The code coverage of two verification platforms was collected separately. The experimental results show that this method can improve the debugging and debugging speed of the verification platform, enhance the compatibility of the verification platform, save more than 15% of the verification development time, and ensure 100% code coverage of the verification platform.
Key words : digital integrated circuit;UVM;AHB;DMA;Image2D;code coverage

引言

近年来随着各类电子产品应用广泛,芯片种类数量日益增多,电路更新迭代速度加快,以ARM公司的先进高性能总线(Advanced High performance Bus, AHB)作为系统级芯片(System on Chip, SoC)内部主干总线,以知识产权(Intellectual Property, IP)核为基础组件的SoC开发方法已成为主流。AHB总线是SoC中的各个模块或IP之间的通信桥梁,具有高速、高带宽、高性能的特点[1-3]。而直接内存访问(Direct Memory Access, DMA)控制器是SoC系统中最常用的IP之一,是SoC中各模块之间实现数据高效率的传输手段。DMA能够独自完成传输数据动作,减小中央处理器(Central Processing Unit, CPU)的负载,提高数据搬移的效率。

DMA控制器功能强大结构复杂,验证其功能的完备性显得格外重要,然而DMA控制器通常是在系统集成后的SoC级环境中验证,但SoC级验证覆盖率较差,验证花费时间比IP级验证长。为了达到DMA控制器验证高效、充分测试覆盖率高的目的,谭泽军等人提出使用通用验证方法学(Universal Verification Methodology, UVM)对DMA控制器验证平台进行编写,使用验证平台对DMA控制器完成IP级验证工作,达到接近100%的覆盖率收集[4-8]。但是该验证平台存在兼容性复用性较差、验证用例扩展性较差、验证花费时间长等缺点,影响芯片开发速度,难以实现快速迭代,无法满足如今芯片敏捷设计的要求。

为了进一步提升DMA控制器验证速度,保证IP功能验证的完备性,提高验证平台可复用性,本文采用一种基于AHB总线DMA控制器验证平台,该验证平台具有高效以及良好兼容性、扩展性和鲁棒性的特点。


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作者信息:

罗一牛,马丙场

(上海灵动微电子股份有限公司,上海 201210)


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