使用Simics模拟器辅助微处理器验证

在微处理器功能验证中,仿真激励生成和复杂仿真环境构建经常耗费大量的时间。提出一种基于Simics模拟器的验证平台VMSIM,并介绍这种平台在龙腾C2486兼容处理器上的应用。使用VMSIM可以在软件仿真环境中,构造真实的操作系统运行环境,可以有效地发现深层次的设计错误并快速定位,为微处理器验证起到了良好的辅助作用。最后给出VMSIM在龙腾C2处理器验证中的实际应用结果。

一种基于Simics的兼容微处理器系统级验证平台

高性能微处理器复杂度不断增大,验证也变得更为复杂,已成为设计过程中的瓶颈。文章就兼容微处理器的验证,提出了基于Simics构建系统级验证平台的一种设计方法。通过自行开发的控制模块把Simics提供的ISS(InstructionLevelSimulator)和相关的存储器模型、外围设备与外部仿真器相连构建了一个验证系统平台。在这个平台中Simics支持的处理器作为待验证兼容处理器的参考模型,测试使用的激励来自真实的操作系统和应用程序,自动比较运行结果。借助于Simics的快速仿真速度和现场恢复能力,该平台可大大加快验证速度。

一种基于PLI和Simics的微处理器协同验证平台

面向微处理器验证,构建了一种基于Verilog PLI和Simics模拟器的微处理器验证平台.该平台通过Ver-ilog PLI,利用设计的控制模块将待测微处理器设计模型与Simics模拟器相连,协同自动化比较运行结果.该平台应用在龙腾R处理器的验证中.结果显示该平台有效增加了验证人员对验证过程的可观测性和可控性,具有灵活性高,仿真速度快等特点.

民用飞机微处理器应用要求与验证评估方法

民用飞机更加注重安全性,需要在高低温、低气压、温度快速交变等恶劣环境条件下,同时保证人员安全和机载设备可靠运行,这对微处理器等功能复杂且需要根据系统要求进一步开展详细应用设计的器件提出了更高的要求。通过对电子元器件管理计划(ECMP)和面向安全关键应用的微处理器评估方法的研究分析,提出了一套面向适航要求的微处理器应用保证体系,支持在民用飞机应用领域中对微处理器开展审查、验证与分析评估,从而满足适航和安全性要求。

龙芯2K1000应用验证方法探究及验证模块设计

应用验证是对国产元器件上装应用前开展的一系列试验、评估和综合评价工作。针对航空需求,结合龙芯2K1000微处理器,具体探讨了国产微处理器的应用验证方法、技术流程以及评估体系。此外,以龙芯2K1000处理器为样例,介绍了微处理器类硬件验证平台设计相关技术细节。硬件验证环境能够有效覆盖龙芯处理器功能性能验证,可为其他微处理器类验证工作提供一定参考借鉴价值。

微处理器功能验证方法研究

微处理器验证是微处理器设计的关键环节。该文探讨了微处理器模拟、硬件仿真、形式验证等方法的原理、特点和适用场合,提出了进行多层次微处理器功能验证的总体思路。

一种面向微处理器验证的分层随机激励方法

针对日趋复杂的微处理器功能验证,提出一种基于分层思想的受限随机激励产生方法,通过测试层、场景层、功能层和指令层的多层约束,实现随机激励在不同粒度范围的高度可控性,精炼测试空间,加快验证的收敛速度。采用可配置的功能库,将处理器功能行为单元作为随机激励的构建基础,产生逻辑功能与通信接口结合的随机激励,实现系列处理器的验证复用。CKCore处理器验证的实验结果表明,该方法与受限随机激励相比,在功能覆盖率相同的情况下,激励编写量减少60%;在仿真时间相同的情况下,功能和代码覆盖率分别改善10%和5%以上,有效提高处理器验证的质量和效率。

龙腾C1微处理器的功能验证

微处理器的功能验证是一项复杂而重要的工作。文章在进行龙腾C1微处理器的功能验证时,针对其指令集的特点,将指令集分为运算类和非运算类两种。根据两种指令各自不同的特点,文章分别提出了使用嵌入汇编语言的C语言参照模型和使用基于真实处理器执行结果的TRACE文件参照模型。在参照模型基础之上,实现了仿真结果的自动检查和基于覆盖率的分析。同时,为了加速仿真验证的速度,使用了FPGA验证平台进行功能验证,可以运行操作系统级的测试程序。

32位RISC微处理器FPGA验证平台设计与实现

微处理器的验证工作是一项复杂而重要的工作。针对传统的FPGA验证在板级验证过程中存在不能快速定位错误和调试方法单一等问题,同时结合“龙腾R2”微处理器的验证需求,设计了“龙腾R2”微处理器的FPGA验证平台,在该验证平台上成功进行了指令和VxWorks操作系统的测试。实践表明该验证平台大大缩短了验证周期,整个验证平台原理清晰,结构简单,扩展灵活、方便。

微处理器功能验证程序生成

根据指令集构造的指令功能、语法格式和语义要求,建立了微处理器指令类型集合和指令操作数集合;以此为基础,为每个指令类型集合构建一个指令生成模型.根据指令生成模型、验证计划等创建微处理器功能验证程序模板,并结合微处理器流水线状态控制部件的有限状态机的基本状态转移路径,提出一种指令序列的功能验证方法.根据程序模板实现功能验证程序伪随机生成.实验结果表明:采用该方法可以高效生成功能覆盖率高、仿真时间短的RISC3200功能验证程序.

IA-64微处理器系统级验证平台的设计与实现

探讨了微处理器验证的关键技术。针对IA-64微处理器芯片设计验证,设计了系统级软硬件协同验证平台;并成功验证了自主设计的IA-64微处理器的正确性和兼容性。该平台提高了验证效率和质量。

嵌入式微处理器的系统验证平台设计

基于FPGA和嵌入式操作系统VxWorks的优点,设计了"龙腾R2"微处理器的系统验证平台。在该验证平台上成功调试了VxWorks操作系统以及该验证平台支持的所有tShell和wShell命令及大量的测试程序。实践表明,该验证平台的调试和错误定位方法快捷有效,提高了验证效率,缩短了设计周期。

面向寄存器的流水线处理器建模及验证方法

提出了一种新的流水线处理器功能的验证方法 ,这种方法的主要思想是通过验证流水线处理器中所有寄存器的功能来验证处理器的功能 .流水线处理器绝大部分是由同步电路组成的 ,同步电路的状态则完全由寄存器的状态决定 ,因此如果能够保证每个寄存器功能正确就可以保证整个同步电路功能正确 .对于流水线处理器来说 ,寄存器状态的变迁是由处理器的原始输入和寄存器本身状态决定的 .原始输入包括控制信号 (如复位信号 )和数据输入 (如指令输入 ) .如果把对每个寄存器的赋值操作转换成对控制信号和数据输入的操作 ,就可以生成一个验证序列 ,这个序列包括每个时钟周期控制信号和数据输入的值 .有了这个序列就可以把目标设计和参考模型进行结果比较 ,从而验证目标设计功能是否正确 .同时这种方法也便于调试 .

“龙腾R2”微处理器模块级验证

针对"龙腾R2"微处理器验证过程中的存在验证规模大,人力资源不足的问题,采用流水线模型构建随机的指令序列生成器,搭建以功能覆盖率为导向的自动化验证平台;该平台在仿真验证过程中能根据处理器的运行状态及覆盖率实时地调整指令流以侧重当前验证不充分的功能模块,实现自动化验证;通过仿真,与传统方法相比,在达到同等验证程度的情况下,使用该平台验证周期明显缩短,同时验证覆盖率也有所提高。

基于虚拟机的兼容微处理器功能验证平台

本文根据验证兼容指令集微处理器的要求,提出了利用虚拟机快速建立微处理器功能验证平台,使用已有的操作系统和应用程序作测试程序验证兼容微处理器的方法,并给出了在验证兼容Intel486指令集微处理器AMEX86中的具体应用。

微处理器仿真技术研究

仿真技术是微处理器设计的关键技术之一。通过集成电路仿真技术研究，提出了构建微处理器仿真平台的方法，在该平台上模拟了微处理器的功能。实现了微处理器的设计验证。

三相仿真电能表综合检定系统的设计

根据电力公司检定部门对电能表检定人员技能培训及考核的要求,设计了三相电能表综合检定系统。该系统由三相仿真电能表、接线检测模块和客户端检定软件三部分组成。采用ARM微处理器及Zigbee通信等技术仿真实现了电能表检定规程中电能表、检定设备和检定软件所要求的功能。实际应用表明,该系统大大提高了电力公司检定人员的检定质量和效果。

数字化心脏除颤器、除颤监护仪检定/测试仪的研制

从硬件、软件两个方面介绍了数字化心脏除颤器、除颤监护仪检定/测试仪的构成,并进一频阐明了仪器几个主要测试功能的实现。

32位嵌入式CISC微处理器设计

LongtiumC2微处理器是西北工业大学自主产权设计的嵌入式32位CISC微处理器,与Intel486DX2完全兼容,工作频率133MHz,规模约100万门,功耗小于1W。在微体系结构方面,提出硬连线和微程序相结合的控制通路设计方案,增强了处理器的灵活性和扩展能力。在流水线方面,为了实现精确中断,提出了基于微操作的指令指针跟踪方案,不但可以精确地保存中断现场,而且省去了等待指令边界的时间,实现了中断的快速响应。为了实现Longti-umC2的低功耗特性,提出了译码控制核心的低功耗设计方案,使译码器和微内核的功耗分别下降26%和19%。最后,为了快速、完备、有效地对LongtiumC2进行功能验证,提出了一种微处理器的系统级验证策略,使用虚拟系统和FPGA来同时搭建系统级验证平台,并采用Vera进行基于功能点的覆盖率验证,提高了验证工作的效率和置信度。

使用支持向量机的微处理器验证向量优化方法

为了解决微处理器仿真验证中随机验证向量质量不高的问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)的验证向量优化方法。该方法将已仿真运行的验证向量及其覆盖率信息作为支持向量机的样本进行有监督学习,得到验证向量关于功能覆盖点的分类器。利用训练后的分类器对于新产生的验证向量进行预测,并丢弃预测中不能提高覆盖率的冗余验证向量。实验数据表明该方法能准确地过滤冗余验证向量,提高仿真运行的验证向量的质量。和完全随机的验证向量生成方法相比,该方法达到相同的功能覆盖率仅需要前者1/3的验证向量。