[发明专利]SoC处理器指令验证方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种基于SPARC V8架构的SoC指令集交叉验证方法，具体涉及一种SoC处理器指令验证方法。

【背景技术】

SPARC V8架构广泛应用于国产SoC处理器的设计和应用。SPARC V8架构提供开源的开源微处理器IP软核，包含整数硬件乘法和除法单元、双协处理器接口(FPU浮点处理单元和Co-processor协处理器)，分离的指令和数据总线；提供高速的AMBA-AHB总线实现指令缓存和数据缓存分别和内存控制器及高速的外部接口相互传输数据；提供低速的AMBA-APB总线实现片上外设的接口。该软核具有非常良好的可配置性和可移植性，在VHDL源代码的基础上，结合具体需求加入定制的运算单元和外设接口便可以建立国产的SoC系统。但是，国产SoC要想获得国内业界的认可和进一步的应用仍需在功能可靠性方面做系统性的测试验证，尤其要将作为SoC芯片实现运算和控制功能核心的微处理器指令集功能的验证放在可靠性验证工作的第一位。

现有的指令验证并没有系统的验证方法，基本都是依据SPARC V8手册中列出的IU和FPU指令进行单条指令功能的验证，忽略了指令与存储器等高速接口交互数据易受到设计时序和逻辑不严谨、不规范的不利影响，存在测试验证覆盖性不足的缺点。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种SoC处理器指令验证方法。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

SoC处理器指令验证方法，其特征在于，包括如下的步骤：

1)根据指令格式Format3，建立指令数据组合<rs1,rs2,rd>，其中rs1,rs2,rd∈r寄存器或f寄存器；

2)依据SPARC V8寄存器组织结构，建立数据rd和rs1、rs2的数据相关性，得到交互数据组合集合R_dom＝{<rs_i,rs_j,rd>|rd＝rs_i或rd＝rs_j,i,j＝0,…,31}；

3)将R_dom集合中的数据填入Format3格式的指令码中，得到数据交互指令集合I_dom；

4)依据指令流水线级数，从I_dom中任意选取流水线级数个指令组成交叉指令进行验证。

本发明进一步改进在于，针对浮点单精度数据操作指令(fmuls rs1，rs2，rd)，其指令验证方法包括如下的步骤：

a)建立数据组合<rs1,rs2,rd>，其中rs1,rs2,rd∈f寄存器；

b)根据f寄存器组织结构，得到交互数据组合集合R_dom；

c)将R_dom进行指令码填充，得到浮点单精度惩罚指令集合；

d)从浮点单精度指令集合中，任意选取5条指令进行组合得到交叉指令；

至此，完成对浮点单精度数据操作指令(fmuls rs1，rs2，rd)的验证。

本发明进一步改进在于，步骤b)中，根据f寄存器组织结构，得到交互数据组合集合R_dom，部分组合如下：

<f0,f0,f0>,<f0,f1,f0>,<f0,f2,f0>,……

<f1,f0,f0>,<f2,f0,f0>,<f3,f0,f0>,……

……

<f1,f31,f31>,<f2,f31,f31>,<f3,f31,f31>,……。

本发明进一步改进在于，步骤c)中，将R_dom进行指令码填充，得到浮点单精度惩罚指令集合的部分指令如下：

本发明进一步改进在于，步骤d)中，从浮点单精度指令集合中，任意选取5条指令进行组合得到交叉指令如下：

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明SoC处理器指令验证方法，可以实现对具有数据交互功能的指令进行验证，可以大大提高测试验证的覆盖率，使SoC处理器可靠性指数级提高。

【附图说明】

图1为SPARC指令格式图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进一步详细说明。