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自动创建SOC测试平台

已有 2766 次阅读| 2016-7-31 16:20 |个人分类:验证前沿资讯

复用对于测试平台的开发和部署是非常重要的，我们经常谈论复用验证IP(简称VIP)，然而，复用测试平台的结构同样很重要。手动构建测试平台是一个耗时和成本昂贵的过程，此外，它很难保证一致性。为了缓解这个问题，Cypress 创建了一个测试平台自动生成器，并命名为TBGen。

TBGen实际上就是能自动生成测试平台（TB）的脚本，这意味着它可以生成任何测试平台。它的整体流程如图一所示：

VIP: Verification Intellectual Property(验证知识产权)

SAS: System Architecture Specification(系统架构规范)

TBGen有两个主要输入：一是SAS Database，从这可以获得验证平台设计的具体数据，比如哪个子系统被用来创建平台，每个子系统的实例数目，传递给每个子系统的配置参数，以及该系统寄存器映射等。二是Collection of VIP，可以提供每个VIP里预定义信息，比如接口或连接性的信息是通过绑定模板预定义。

并且，集成测试可以自动检查针对特定IP的相应实例，通过建立由验证管理系统（VMS）认可的测试架构，可自动生成和启动测试列表。最后，TBGen要求以统一的方式搭建每个VIP，如果某个VIP没有基于TBGen准则搭建，它将是无效的。一旦遵从准则，并提供所有需要的信息，测试平台就很容易搭建起来，以减少验证开发时间。

图2显示建立一个平台所需的基本构建模块，基础是VIP Guidelines(准则)。（Bind Templates）接口绑定，（Paremeter Passing）参数处理，（Test Integration）自动测试整合，以及(Multiple Instace)多实例都是必要的，将会在后文逐一介绍。框架基础是与验证工程师沟通需求的Guidelines(准则)，一旦工程师在构建子系统测试平台时遵从这些准则，那么将这些子平台集成将会被实现：TBGen将从SAS数据库中提取信息，将子系统测试平台集成在一起，成为一个整体的测试平台。

A 设计和测试平台参数类

这些设计参数被用于子系统测试平台核心中，目的是创建一个包含测试平台参数的class（类），这些类被顶层TB使用，从而顶层TB可以通过它和子系统TB传递参数。每个IP的设计参数被放在一个特定的类中，类的名字针对与特定的IP名；TB（测试平台）参数也被放在一个类里，命名是类名和“v”前缀的组合。

所有的参数类被打包在sys里，通过“sys::*”将参数导入需要的命名空间。

B 连接

TBGen一个主要的功能就是将TB和DUT连接起来，如图6所示，就是连接模型，包含协议代理，SystemVerilog的接口，和DUT接口。每个DUT的接口都被连接到System Verilog的接口上，协议代理又连接着System Verilog的接口。

C 绑定模板

一个绑定方法被定义为允许子系统VIP机制，绑定顶层TB实例。

图7包含两个简单的绑定模板例子。首先，vip2 声明了一个对断言模块的绑定模板，断言模块被绑定到了ip2，但是没有接口，没有配置句柄和定义命名。里面声明了interface=no, 提供了3个连接信号。断言模块三个信号sig1,sig2,sig3被连接到input1， input2， input3。第二，vip3声明了一个到名字为sample_if接口的绑定模板，如果ip3 类里参数PARAM2>0,这个接口就被绑定到ip3。接口sample_if应该用`ifdef包裹IF_ON与之对应，并且，ip3设计参数PARAM1在实例化时会自动传递，还有两个连接信号，接口信号if_sig1, if_sig2会连接到input1， input2。

在平台级，TBGen将借助这些绑定模板生成正确的绑定实例，可以在 dut_wrapper.sv 中看出来， assetions_0 被绑定到 if2的实例 u_ip2_top ， sample_if_0 被绑定到ip3的实例 u_ip3_top。TBGen还将生成一个函数： set_value_in_global_config，调用 sample_if_0 而不是 assertions_0。

D 支持设计多实例

在SOC中，一些子系统可以具有多个实例。图8给出一个简单的例子，其中顶层的环境（env.svh）中，同时示出了SOC和子系统的TB。子系统的环境（vip_env）在SOC环境中被实例化了两次，第一个实例通过 sys::ip1_0 和 sys::vip1_0 将参数在TB和design之间传递；第二个实例同样道理。通过这种方法，ip1_env可以接收到正确的类并配置这些类的实例。

E 子系统集成测试

要实现全自动化，TBGen必须不仅仅建立一个测试平台，它还必须创建或启用自动递归测试。子系统VIP开发人员可以在特定目录下创建名为integration_tests和integration_seqs文件夹，TBGen将找到这些文件夹，并自动将它们复制到测试平台的目录结构中，同一类型的所有序列和测试被放置在一个目录下，而从子系统VIP集成序列或测试文件夹会被放在一个文件夹中。

Cypress的VMS工具用来自动创建一个递归名单，VMS的开发是为了处理文件的编译，测试列表的创建和测试载入，关于如何做到这一点的详细信息不在讨论的范围之内。对于测试列表的创建，基本概念是，VMS可以遍历测试文件夹，并根据配置信息和文件夹结构确定测试名称，该测试的名称和配置信息相结合，构建适当的参数测试列表，一旦列表被创建，VMS将使用该测试列表，载入每一个测试。

F 生成内置寄存器包

Cypress的测试平台使用基于Mentor Graphics公司的集中式寄存器包，在子系统级别中，寄存器包生成是由SAS中寄存器对子系统描述驱动的；在SoC级，寄存器包生成是由SAS寄存器描述中对SOC中包含的子系统描述驱动的，因此描述用于生成相同的子系统的寄存器块可以在子系统和SOC中复用。

不同的设计参数可以导致子系统的寄存器块之间的差异。寄存器生成脚本由两个阶段操作处理这个问题，第一阶段读取一个给定的子系统SAS寄存器描述和设计参数；第二阶段，平面文件中的信息转换成实际字段，寄存器，寄存器块，寄存器映射类。如图10所示：

总结

TBGen借助必备验证IP库，提供了一个搭建SOC层次TB的自动化环境。它通过处理子系统测试实例和统一配置方式来实现，使用这个工具减少了创建新的SOC级测试平台的时间，此外，具有自动集成测试和VMS，SOC级测试平台的创建和递归测试可用两个简单的步骤来完成，启动TBGen并启动 VMS。虽然还需要额外的努力来为TBGen准备验证IP，但总体收益还是巨大的。