一种基于SOC软硬件协同仿真调度技术的研究
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在 用 户设 定 好 初 始验 证 环 境 并选 择 完 将 要 映
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ２ ２１－７２
／ ｌ 应 飞 ｔ 八。 事
传 通 用 务 输 道 ．—． ． ．＝］ ． ．ｕ — 。— ．【． ． — ； Ｕ — 层 ¨ 层 — ． ¨ 层 ＝ ＿ 层 硬件 仿效 器
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一
种 新 的调 度 技 术 调度 Ｖ ｒｏ ｅｉ ｇ事 件 ，将 Ｄ Ｔ 求 ｌ Ｕ 的
｝——— …接 协议 １标 … … 准 口
值 和更 新 过程 封 装 在新 的Ｖ Ｉ Ｐ 函数 中使 仿 真调 度 操 作 得 到 更 快 速 有 效 的执 行 ，从 而 达 到 快 速 有 效 协 同仿 真 的 目的 。
近年 来 ，事 务级 验证 ，周期 驱 动 （ ｃ — ｒ ｅ ）的 ｃ ｌ ｄｉ ｎ ｙｅ ｖ 仿 真 ，形式 验 证 ，硬 件 仿 效 以及 硬 件 加 速 成 为 验 证 领 域 的 潮 流 。 事务 级 的验 证 将 设 计 层 次 提 升 到 系 统 级 并 通 过 完 善 的协 议 减 少 通 信 开 支 ，从 而 获 得 更 快 的验证 速 度ｌ １ Ｊ 事 务 级 的建模 需 要额 外 的 。但
摘 要 ：随 着Ｓ Ｃ， 片 复杂度 的增加 ，采 用传 统 的逻辑仿 真 工具对Ｓ Ｃ 证技 术显得 愈 来愈 力 Ｏ ￣ ‘ ０验
wk.baidu.com
不从 心 。文章 提 出一种 事件 驱 动 的Ｆ Ｇ ｂ 件 协 同仿 真 方 法 ，讨论 了软件 仿 真 器 Ｆ Ｇ ＿ Ｐ Ａ￣ Ｐ Ａ￣
间的 同步机制 ，在 此基 础上提 出一种新 型快 速 的仿 真调度 新技 术 ，将Ｆ Ｇ 仿 效 器和软 件仿 真 Ｐ Ａ
１ 协 同仿 真 系 统
协 同仿 真 从 软 件 仿 真 器 中将 运 算 密 集 型 的 任 务 下 载 到硬 件 加 速 器 中 ，这 样 就 显 著 缩 短 了 仿 真
时 间 。 它结 合 了硬 件 快 速 执 行 和 软 件 仿 真 灵 活 可 调 的特点 。图１ 出一种 协 同仿 真 系统 。 给
器 紧密耦合 。实现更加 快速 有效 的协 同仿 真 。
关 键词 ：Ｓ Ｃ － Ｏ ￣ ；事 件驱 动 ；软 硬件 协 同仿真 ；仿 真调度
一
款Ｓ Ｃ 片 的面市 包括 设计 、验 证 和生 产等 Ｏ 芯
组 成 ，两 者通 过Ｐ Ｉ Ｃ 总线 互联 。文献 ｆ１ 出类似 的 ５提 硬 件加 速 系统 ，软件 仿 真器 和Ｆ Ｇ 通 过Ｊ Ａ 通 道 Ｐ Ａ Ｔ Ｇ 完 成 协 同 ，这样 调试 能 力得 到 了加 强 。文 献 『１ ６提
专用元器件
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一
种基于５ Ｃ Ｏ 软硬件协 同仿真 调度技术的研究
朱 健 华 ，王 林 ， 罗 前
ｆ 电子科 技 大 学电子 薄膜与 集成 器件 国 家重点 实验 室 ，四 川 成 都 ６ ０ ５ ） １ ０ ４
不 能 取代 逻 辑 仿 真 。对 于 系 统 级 的验证 ，硬 件仿
效 是 最有效 的措 施 ．但其 可调 试性 和可 控性较 弱 。 基 于Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的协 同仿 真 试 图在 纯 软件 仿 真 和 硬 件仿 效 之 间 找 到一 个 平 衡 点 ，从 而 达 到 系 统 仿 真
速度 快 、可 调试 性 和 可观 测性 强 的 目的【 ３ 】 献［］ 。文 ４ 提 出 的协 同仿 真 系 统 由软 件 仿 真器 和 Ｆ Ｇ 开 发 板 ＰＡ
图 １ 协 同 仿 真 系 统
真更 新事 件 和Ｆ Ｇ 仿 真求值 事 件 。图３ ＰＡ 所示 为一 个
Ｆ Ｇ 仿 真 事件 的实 例 。 ＰＡ
射到ＦＧ Ｐ Ａ仿效 器 中的 Ｄ Ｔ 型后 ，系统 会 自动 进 Ｕ模 行 软硬 件 划 分并 将 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ仿效 器 与 软 件仿 真 器 建 立 连 接 整 个 过 程 无 需 人 工 干 预 。仿 真 系统 搭 建 完 后 ，通 过 自行 开发 的编 译 软 件 Ｃ ｓ Ｃ ｍ ｉ ｒ ｏｉ ｏ ｐｌ 对设 ｍ ｅ 计进 行软 硬件 自动 划分 。
２１ Ｆ Ｇ 仿 真 事 件 ． Ｐ Ａ
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片 （分三 互线部； 三 硬 ） ， 上 件Ｉ… 总 …
一 蚕
物理通信驱动
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本 文 提 出 的仿 真 事件 称 为 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ仿真 事 件 ，和 软件 仿真 事件 类似 ，Ｆ Ｇ 仿 真事 件可 分 为Ｆ Ｇ ＰＡ Ｐ Ａ仿
成 本 。周 期 驱 动 的 仿 真 对 同 步设 计 可 以获 得 相 对
较 好 的性 能 ，但 仿 真 精 度 比不 上 事件 驱 动 的仿 真
［ ２ １
。
形式 验证 借 助 于静 态 的数 学分 析 ，对 验 证 系统
的正 确 性 很 有 用 。但 要 借 助 于 黄 金 参 考模 型 ，且
步 骤 。其 中验证 所耗 费 的时 间 和费用 占了整个 Ｓ Ｃ Ｏ
芯 片 成本 的７ ％～ ０ 。 因此 ，对 Ｓ Ｃ 证 技 术 的 ０ ８％ Ｏ 验
研 究 已经 成 为 当今 世 界 Ｉ 业 的发 展 重 点 之 一 。 Ｃ行
出硬 件 建 模 的技 术 ，将 实 际 的 电路 抽 象 为 仿 真 系 统 内 的模 型 ，Ｐ 机 上 测试 平 台产 生 的 激励 被 加 到 Ｃ 硬 件模 型 中 。但 上 述 方 法 都 没 有 涉及 硬 件 内有 多 Ｄ Ｔ Ｕ 的情况 ，且仅 仅讨 论 了周期 驱动 的仿 真 ，不 支 持事 件驱 动 ｆｖｎ— ｒ ｅ １的协 同仿真 。 ｅｅ ｔｄｉ ｎ ｖ 本文 提 出一种事 件驱 动 的Ｆ Ｇ 协 同仿 真方 法 。 ＰＡ 详 细讨论 了软件仿 真器 和Ｆ Ｇ 之 间的同步机制 ，在 ＰＡ 理 论上确保 协 同仿 真 的正确 性 。在此 基础 上提 出一 种新 型快速 的仿真 调度技术 ，将Ｆ Ｇ 仿 效器 和软件 ＰＡ 仿 真器 紧密耦 合 ，实现更快速有效 的协 同仿 真 。
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ２ ２１－７２
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传 通 用 务 输 道 ．—． ． ．＝］ ． ．ｕ — 。— ．【． ． — ； Ｕ — 层 ¨ 层 — ． ¨ 层 ＝ ＿ 层 硬件 仿效 器
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种 新 的调 度 技 术 调度 Ｖ ｒｏ ｅｉ ｇ事 件 ，将 Ｄ Ｔ 求 ｌ Ｕ 的
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近年 来 ，事 务级 验证 ，周期 驱 动 （ ｃ — ｒ ｅ ）的 ｃ ｌ ｄｉ ｎ ｙｅ ｖ 仿 真 ，形式 验 证 ，硬 件 仿 效 以及 硬 件 加 速 成 为 验 证 领 域 的 潮 流 。 事务 级 的验 证 将 设 计 层 次 提 升 到 系 统 级 并 通 过 完 善 的协 议 减 少 通 信 开 支 ，从 而 获 得 更 快 的验证 速 度ｌ １ Ｊ 事 务 级 的建模 需 要额 外 的 。但
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１ 协 同仿 真 系 统
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时 间 。 它结 合 了硬 件 快 速 执 行 和 软 件 仿 真 灵 活 可 调 的特点 。图１ 出一种 协 同仿 真 系统 。 给
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关 键词 ：Ｓ Ｃ － Ｏ ￣ ；事 件驱 动 ；软 硬件 协 同仿真 ；仿 真调度
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专用元器件
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不 能 取代 逻 辑 仿 真 。对 于 系 统 级 的验证 ，硬 件仿
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真更 新事 件 和Ｆ Ｇ 仿 真求值 事 件 。图３ ＰＡ 所示 为一 个
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２１ Ｆ Ｇ 仿 真 事 件 ． Ｐ Ａ
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本 文 提 出 的仿 真 事件 称 为 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ仿真 事 件 ，和 软件 仿真 事件 类似 ，Ｆ Ｇ 仿 真事 件可 分 为Ｆ Ｇ ＰＡ Ｐ Ａ仿
成 本 。周 期 驱 动 的 仿 真 对 同 步设 计 可 以获 得 相 对
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。
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出硬 件 建 模 的技 术 ，将 实 际 的 电路 抽 象 为 仿 真 系 统 内 的模 型 ，Ｐ 机 上 测试 平 台产 生 的 激励 被 加 到 Ｃ 硬 件模 型 中 。但 上 述 方 法 都 没 有 涉及 硬 件 内有 多 Ｄ Ｔ Ｕ 的情况 ，且仅 仅讨 论 了周期 驱动 的仿 真 ，不 支 持事 件驱 动 ｆｖｎ— ｒ ｅ １的协 同仿真 。 ｅｅ ｔｄｉ ｎ ｖ 本文 提 出一种事 件驱 动 的Ｆ Ｇ 协 同仿 真方 法 。 ＰＡ 详 细讨论 了软件仿 真器 和Ｆ Ｇ 之 间的同步机制 ，在 ＰＡ 理 论上确保 协 同仿 真 的正确 性 。在此 基础 上提 出一 种新 型快速 的仿真 调度技术 ，将Ｆ Ｇ 仿 效器 和软件 ＰＡ 仿 真器 紧密耦 合 ，实现更快速有效 的协 同仿 真 。