基于SystemC的1553B总线事务级模型设计-微电子学与固体电子学专业论文.docxVIP

Classified Index: TN432 U.D.C: 654 Dissertation for the Master Degree in Engineering DESIGN OF 1553B BUS TRANSACTION LEVEL MODEL BASED ON SYSTEMC Candidate： Xie Jiannan Supervisor： Prof. Xiao Liyi Academic Degree Applied for： Master of Engineering Engineering Field： Microelectronics and Solid State Electronics Affiliation： School of Astronautics Date of Defence： June, 2015 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 摘 要 随着集成电路规模的不断增大，电路性能提升的同时也给设计和验证工作带 来了新的挑战。在传统的超大规模集成电路的设计流程中，硬件的设计与软件的 设计工作是分开进行的，并且软件的设计往往要滞后于硬件，在整合软硬件时如 果想要对设计进行修改又不得不重新划分软硬件的职能，并从头开始设计。这就 带来了时间和精力上的浪费。对于验证而言，使用传统高级语言的验证程序与周 期精确的硬件描述语言进行混合仿真，速度很慢，往往会导致整个进度的滞后。 这在追求产品快速更新抢占市场的今天是难以忍受的。为了解决以上的问题，可 以在设计流程中使用 SystemC 语言先进行系统级的设计，软硬件的设计工作可以 同步进行。各个单元采用事务级的建模方法，设计周期更短并且仿真速度比传统 的 RTL 模型快 2~3 个数量级，通过验证后再将软硬件翻译成对应的高级语言和硬 件描述语言，从而达到节约时间的目的。 本文设计的 1553B 总线事务级模型是实验室事务级 SoC 验证平台的一部分， 可以对基于 1553B 总线的 IP 核完成快速的验证工作。采用 SystemC 语言进行事务 级的建模，建模标准采用的是 TLM2.0，模块之间的通讯更加规范。首先介绍 1553B 总线的应用背景、发展现状以及对其进行建模的必要性，利用 SystemC 进行事务 级建模的机制，接着提出了 1553B 总线模型的整体设计方案，完成总线控制器接 口（BC 接口）、远程终端接口（RT 接口）和事务级总线通道的设计工作。 在总线模型的各个部分设计工作完成后，为其搭建测试平台并提出两种测试 方案，一是对其功能点进行点对点的测试，验证功能的正确性，二是采用对 1553B 总线 16bit 指令字进行穷举的方式对总线模型进行全覆盖测试，评估模型的仿真速 度。通过初步的测试后将该事务级总线模型挂载到 LEON3 SoC 验证平台上进行最 终的测试，并在 1553B 总线模型的 RT 端挂载一个真实的 IP——DES 密码算法模 块，完成总线模型的验证工作。经验证该 1553B 总线事务级模型功能实现正确， 成功完成了与 SoC 验证平台的通信，并且相比于传统的 RTL 模型提高了仿真速度， 可以用于 1553B 总线 IP 核的快速验证工作。 关键字：1553B；SystemC；事务级建模；SoC；事务级验证平台 Abstract With the increasing scale of integrate circuit, the performance of the circuits has been improved but new challenges are brought to IC design and verification. In the traditional VLSI design flow, hardware and software are carried out separately. And the software often falls behind the hardware. When the system designers integrate the HW and SW, they have to do the same work above again and again due to the modifications of the design. This leads to a waste of time. For the verification of SoC, when designers do the hybrid simulation of SW and HW, the lo