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ZYNQ在SoC IP驗(yàn)證方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2022年電子技術(shù)應(yīng)用第10期

陶青平，尚國(guó)慶，朱清

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇無(wú)錫214035

摘要： 隨著SoC芯片設(shè)計(jì)的流行，各種各樣的IP設(shè)計(jì)需求也日益增加，如何快速而又正確地驗(yàn)證這些IP功能的正確性考驗(yàn)著IC設(shè)計(jì)工程師和驗(yàn)證工程師們。針對(duì)這些需求，提出一種基于ZYNQ的SoC IP驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。從傳統(tǒng)的一些驗(yàn)證手段出發(fā)，列出在驗(yàn)證方面所遇到的問(wèn)題，分別闡述了驗(yàn)證方案的總體框架，ZYNQ平臺(tái)的硬件資源、軟件優(yōu)勢(shì)，以及如何對(duì)所要驗(yàn)證的IP進(jìn)行封裝，集成到ZYNQ系統(tǒng)中，并利用SDK編寫(xiě)軟件代碼對(duì)所測(cè)試的IP進(jìn)行測(cè)試，最后通過(guò)rdc IP的驗(yàn)證實(shí)例來(lái)說(shuō)明此方案的可行性與優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞： SOC Zynq RDC IP驗(yàn)證

中圖分類號(hào)： TP391
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212423
中文引用格式： 陶青平，尚國(guó)慶，朱清. ZYNQ在SoC IP驗(yàn)證方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022，48(10)：83-86.
英文引用格式： Tao Qingping，Shang Guoqing，Zhu Qing. Design and implementation for SoC IP unit test based on ZYNQ[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(10)：83-86.

Design and implementation for SoC IP unit test based on ZYNQ

Tao Qingping，Shang Guoqing，Zhu Qing

China Electronics Technology Group Corporation No.58 Research Institute，Wuxi 214035，China

Abstract： With the populrity of SoC chip design,the demand for various IP designs is also increasing. How to quickly and correctly verify the correctness of these IP functions tests IC design engineers and verification engineers.To meet these requirements,this paper proposes a deign and implementation of SoC IP unit test based on ZYNQ. Staring from some traditional verification methods,the paper lists the problems encountered in the verification scheme，and describes the overall framework of the scheme，hardware resources and software advantages of ZYNQ，and how to package the IP to be verified and interated into ZYNQ system，respectively，and writes software code to test IP using SDK. Finally,an example of rdc IP is given to illustrate the feasibillty and superiorty of this scheme.

Key words : SoC；ZYNQ；rdc；IP test

0 引言

SoC是一種集成化芯片，相比于傳統(tǒng)的芯片，SoC芯片有著很多的優(yōu)勢(shì)，它擁有可靠性高、體積小、功耗低、集成度高等特點(diǎn)^[1]。現(xiàn)在很多智能設(shè)備中都有它的身影，如手機(jī)處理器芯片華為的麒麟9000、高通的驍龍888等，甚至一些定制化特殊需求的芯片也都采用SoC技術(shù)。SoC的硬件通常基于IP模式設(shè)計(jì)^[2]，所以SoC的流行同時(shí)也催生了各種各樣的IP設(shè)計(jì)，尤其帶有標(biāo)準(zhǔn)總線協(xié)議的IP，可方便地嵌入到SoC芯片中。在SoC設(shè)計(jì)中，片上總線的概念^[3]相當(dāng)重要，目前比較常見(jiàn)的幾種總線有：AXI總線^[4-5]，目前應(yīng)用最廣泛的、高性能的片上總線；AHB總線，目前應(yīng)用最為廣泛的高性能低功耗總線，ARM的Cortex-M系列大多采用這種總線；APB總線，主要應(yīng)用于低帶寬周邊外設(shè)之間，如UART、SPI等。

眾所周知，既然SoC的設(shè)計(jì)離不開(kāi)IP的支持，在這些IP在未集成到SoC之前，需要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證仿真。尤其那些帶有總線接口的IP，驗(yàn)證者除了要了解這個(gè)IP的功能，還必須對(duì)各種總線協(xié)議比較熟悉，這無(wú)疑增加了驗(yàn)證的困難。傳統(tǒng)的方案是MCU+FPGA實(shí)現(xiàn)方案，或者類似FPGA原型驗(yàn)證的架構(gòu)^[6]。不僅要求在設(shè)計(jì)硬件上有很高的要求，如MCU與FPGA之間的通信，尤其是并行通信方式^[7]，而且有可能會(huì)要求驗(yàn)證者將一些總線協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如XINTF轉(zhuǎn)成APB總線協(xié)議、EMIF接口轉(zhuǎn)成APB總線協(xié)議等，這就對(duì)驗(yàn)證者的技術(shù)提出了更高的要求。原型驗(yàn)證架構(gòu)方式還需要搭載一個(gè)核的實(shí)現(xiàn)，不夠便捷。通過(guò)上述分析，發(fā)現(xiàn)一般傳統(tǒng)的方案對(duì)硬件和軟件的設(shè)計(jì)能力要求都比較高，而且任何一方有問(wèn)題的話，調(diào)試起來(lái)也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，甚至有可能導(dǎo)致硬件重做，耽誤項(xiàng)目進(jìn)度。

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作者信息：

陶青平，尚國(guó)慶，朱清

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇無(wú)錫214035)

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