[发明专利]一种面向SoC的FPGA验证平台和验证方法

说明书

一种面向SoC的FPGA验证平台，所述验证平台包括：上位机和FPGA；所述上位机通过串口与FPGA连接；所述FPGA包括片上验证逻辑，待验证SoC与所述FPGA的片上验证逻辑连接，并烧录在所述FPGA上；所述上位机用于通过串口向FPGA的片上验证逻辑发送指令序列，并读取FPGA的片上验证逻辑返回的响应信号，根据所述响应信号对待验证SoC进行验证；所述FPGA的片上验证逻辑用于根据所述上位机发送的指令序列，生成对待验证SoC的测试激励，并采集待验证SoC的响应信号，发送给上位机。本发明提供的技术方案不需要在待验证SoC上挂接真实的外设，适应各种SoC测试验证场景，可复用性高。

技术领域

本发明涉及SoC验证领域，具体涉及一种面向SoC的FPGA验证平台和验证方法。

背景技术

片上系统(SoC，System on Chip)是指在单个芯片上集成一个完整的系统。由于集成了包括处理器、加速器、总线、存储资源、外设接口等组件，芯片功能和性能都得到了大幅提升。SoC的出现使得专用集成芯片(ASIC，Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)设计的复杂度以指数增长，这使得验证工作成为芯片设计中的关键瓶颈，FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)验证的重要性进一步凸显。FPGA是一种半定制电路，其中的硬件逻辑可由用户编程决定，通过FPGA对SoC进行验证相比仿真验证具有如下优势：(1)仿真验证的性能难以达到MHz量级，而FPGA验证的性能至少在百MHz量级，对于SoC设计的验证，采用FPGA可以极大地节约时间成本。(2)在仿真环境下，难以模拟出片上系统的真实应用场景，而通过FPGA验证提供了真实芯片的一个近乎精确的的复制品，且通常也足够便携，可用于现场测试。(3)SoC一般需要嵌入式软件，而FPGA验证提供了硬件-软件协同开发和验证的最有效方法。

FPGA验证的一般方法是将待验证的SoC综合并烧录到FPGA芯片，相当于将FPGA芯片变成了SoC芯片的一个复制品，然后在FPGA开发板上挂接各种外设，在真实应用场景下对SoC的逻辑功能进行验证。然而，上述FPGA验证方法对于片上系统(SoC)的验证而言，存在如下不足：

·引脚资源消耗大：片上系统，SoC不同于一般的硬件逻辑，其外设接口往往相当丰富，将SoC直接烧录到FPGA上生成SoC芯片复制品的验证方式，SoC设计中的引脚需要映射到FPGA引脚上，往往需要占用FPGA开发板相当多，可达近百个的引脚资源，现市场上大部分FPGA开发板难以满足需求。

·灵活性不高：为模拟出SoC真实使用场景进行验证，需要灵活生成各种测试激励，尤其是针对不同的外设接口和总线类型，需要生成对应通信协议的接口/总线事务，传统的FPGA验证方法为模拟出真实场景，往往需要在接口处挂载相应外设或总线，验证成本高、难度大且灵活性不高。

·可复用性不高：现有的FPGA验证方法缺乏标准化，针对一套SoC搭建的验证环境难以应用到另一套SoC的验证中。

因此，为克服上述缺陷，本发明提供了一种在FPGA上提供定制化片上验证逻辑，再将待验证SoC与片上验证逻辑连接并烧录到FPGA上的验证方式。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种面向SoC的FPGA验证平台和验证方法。

本发明提供的技术方案是：

一种面向SoC的FPGA验证平台，所述验证平台包括：上位机和FPGA；所述上位机通过串口与FPGA连接；

所述FPGA包括片上验证逻辑，待验证SoC与所述FPGA的片上验证逻辑连接，并烧录在所述FPGA上；

所述上位机用于通过串口向FPGA的片上验证逻辑发送指令序列，并读取FPGA的片上验证逻辑返回的响应信号，根据所述响应信号对待验证SoC进行验证；