[发明专利]适用于FPGA的验证与确认的方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种适用于FPGA的验证与确认的方法、系统、设备及介质，方法包括：S₁、执行概念阶段的任务；S₂、执行需求阶段的任务；S₃、执行设计阶段的任务；S₄、执行实现阶段的任务；S₅、执行测试阶段的任务；步骤S₃中的任务包括：设计可编程逻辑仿真测试平台和设计可编程逻辑硬件测试环境；步骤S₄中的任务包括：评估可编程逻辑综合布局布线的结果和执行可编程逻辑硬件测试。本发明通过对FPGA需求、设计文档的评估，能够在FPGA还未编码前，通过验证与确认的方式，发现错误。本发明能够满足高安全要求的领域中对于集散控制系统的控制核心的FPGA的验证的指标要求，具备可执行性，能够规范FPGA验证生命周期，进而能够提高FPGA的功能的正确性和一致性。

技术领域

本发明涉及高安全要求的DCS(集散控制系统)的验证与确认领域，特别涉及一种适用于FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的验证与确认的方法、系统、设备及介质。

背景技术

随着DCS在核电、化工、航天、军工等高安全要求的工控领域的广泛运用，DCS的核心控制芯片的验证成为保证DCS产品安全性的关键环节，也是整个DCS系统验证的难点之一。

常见的DCS系统芯片，大多采用软件编程来实现用户的需求功能，例如C语言等。对于这类软件验证，在法规标准中都给予了相应的指标要求和方式方法。例如IEEE 1012-2004《IEEE软件验证与确认的标准》，该标准给出了伴随软件开发的验证生命周期，具体包括五个阶段，分别为概念阶段、需求阶段、设计阶段、实现阶段和测试阶段，该标准还给出了每个生命周期阶段所需要执行的验证任务。

但随着半定制集成电路技术的发展，越来越多的DCS，尤其是高安全要求的领域，采用FPGA技术作为DCS的控制核心。虽然FPGA等半定制技术芯片有着高可靠性，高灵活性等特点，但是FPGA作为一种用软件编程来实现功能的硬件，有着它特殊的开发设计流程，因此单纯的软件验证和硬件验证过程都不完全适用于FPGA的验证。在核电领域，有些标准提出了FPGA的开发过程中需要开展验证工作，给出了验证的要求，包括验证计划，需求设计验证，验证平台，验证覆盖率等的要求和验证指标，但是，现有的标准没有提出完成这些验证指标的方法和流程，可操作性较差。

另外，现有技术中，针对FPGA开发流程整个生命周期的验证工作是作为开发的一部分进行的，主要涉及的是针对FPGA代码和芯片本身的验证手段，包括测试平台的建立，测试用例的编写，布局布线后仿真，测试结果的判别等。这会导致无法发现DCS中FPGA开发流程整个生命周期中前期的一些问题，也就是无法提前发现并进一步解决FPGA在未编码前存在的问题，使得最终难以满足核电、化工、航天、军工等高安全要求的工控领域的指标要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中作为高安全要求的DCS控制核心的FPGA的验证与确认的流程可操作性差、无法在FPGA未编码前发现存在的问题的缺陷，提供一种具备可执行性、能够规范FPGA验证生命周期，进而能够提高作为DCS的控制核心的FPGA的功能的正确性和一致性的适用于FPGA的验证与确认的方法、系统、设备及介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明实施例提供了一种适用于FPGA的验证与确认的方法，包括以下步骤：

S₁、执行概念阶段的任务；

S₂、执行需求阶段的任务；

S₃、执行设计阶段的任务；

S₄、执行实现阶段的任务；