系統(tǒng)級(jí)芯片是由已經(jīng)設(shè)計(jì)好的模塊組成的，設(shè)計(jì)人員事先已考慮到了各個(gè)方面，并對(duì)每一部分都進(jìn)行了檢驗(yàn)，現(xiàn)在只需要把這些模塊組合起來(lái)，集成為一個(gè)完整的系統(tǒng)即可。但問(wèn)題是怎樣使集成好的系統(tǒng)能像各個(gè)模塊一樣可靠完整呢？怎樣以最快的速度完成呢？如何才能在一項(xiàng)工作完成之后再集成另一個(gè)芯片時(shí)，盡管每一步都不同也不會(huì)覺(jué)得又是完全從頭開(kāi)始呢？本文介紹利用驗(yàn)證復(fù)用技術(shù)對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試，確保設(shè)計(jì)符合原來(lái)預(yù)定的要求。

    在設(shè)計(jì)復(fù)用中，驗(yàn)證就像汽車(chē)的剎車(chē)一樣，我們都知道如何制作結(jié)構(gòu)模塊，怎樣使接口標(biāo)準(zhǔn)化并使用兼容的后端流程，但恰恰是驗(yàn)證使我們無(wú)法再高興下去。的確，我的模塊和你的模塊都有很好的測(cè)試平臺(tái)和測(cè)試軟件，然而將它們放在一起時(shí)，卻需要新的測(cè)試平臺(tái)和全新的測(cè)試，每一個(gè)集成步驟都好像要重新來(lái)過(guò)。驗(yàn)證不像其它設(shè)計(jì)任務(wù)那樣可以累積，這就是為什么隨著設(shè)計(jì)變得越來(lái)越大，花在驗(yàn)證上的時(shí)間也越來(lái)越多。下面介紹一些方法使驗(yàn)證工作能夠重復(fù)使用，這樣項(xiàng)目的集成就是可以預(yù)測(cè)的而不是掉入一個(gè)無(wú)底洞。我們以國(guó)家半導(dǎo)體公司的geode gx2為例，許多此類(lèi)想法都是針對(duì)geode系列集成處理器開(kāi)發(fā)的，而gx2項(xiàng)目也證明了這種方法非常成功。

    驗(yàn)證環(huán)境包含許多部分，如測(cè)試平臺(tái)組件、測(cè)試軟件、隨機(jī)測(cè)試生成器、測(cè)試計(jì)劃、規(guī)定條件和覆蓋范圍分析，要想解決集成瓶頸，上述所有部分在下一結(jié)構(gòu)層次也必須可重復(fù)使用，這些驗(yàn)證部分的建立和調(diào)試時(shí)間將比花在設(shè)計(jì)模塊本身上面的還要多，如果不能重復(fù)利用，這部分工作將難以想象。

    驗(yàn)證復(fù)用既不簡(jiǎn)單也不輕松，需要做大量工作以使驗(yàn)證環(huán)境不僅好而且可以復(fù)用，但結(jié)果是很明顯的。下面首先介紹在模塊級(jí)如何進(jìn)行驗(yàn)證，然后說(shuō)明需要驗(yàn)證組合模塊時(shí)如何復(fù)用模塊驗(yàn)證工作。

    測(cè)試平臺(tái)組件

    測(cè)試平臺(tái)組件可以激勵(lì)設(shè)計(jì)并觀察評(píng)估其反應(yīng)特性。測(cè)試平臺(tái)必須是針對(duì)待測(cè)模塊的，我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)將測(cè)試平臺(tái)以某種規(guī)范方式組織起來(lái)，并使各組件之間通信方式標(biāo)準(zhǔn)化之后，將可在下一級(jí)集成時(shí)再利用這些組件。

    一個(gè)模塊規(guī)范測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試閱讀器、處理器、監(jiān)視器、仿真器和檢驗(yàn)器。測(cè)試閱讀器讀取測(cè)試語(yǔ)言并將其轉(zhuǎn)化為一系列命令轉(zhuǎn)給處理器，處理器驅(qū)動(dòng)待測(cè)模塊輸入信號(hào)，監(jiān)視器觀察模塊的反應(yīng)特性并按照事件序列做出報(bào)告。

    仿真器是設(shè)計(jì)參考模塊，我們用c++編寫(xiě)仿真程序，這些仿真程序是對(duì)事件處理精確而不是對(duì)周期精確。給仿真程序輸入和處理器相同的命令序列，它將產(chǎn)生我們認(rèn)為模塊應(yīng)該具有的反應(yīng)序列。

    檢驗(yàn)器得到從仿真程序輸出的事件數(shù)據(jù)流和從監(jiān)視器輸出的事件數(shù)據(jù)流，將兩者進(jìn)行比較并將不匹配作為錯(cuò)誤報(bào)告出來(lái)。

    許多設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于在測(cè)試平臺(tái)中使用監(jiān)視器和處理器，卻將仿真器和檢驗(yàn)器視為額外的工作。編寫(xiě)自查測(cè)試或使用判定語(yǔ)句和智能監(jiān)視器來(lái)查找錯(cuò)誤確實(shí)比較簡(jiǎn)單，但我們發(fā)現(xiàn)編寫(xiě)仿真程序和傻瓜式監(jiān)視器及檢驗(yàn)器常常比編寫(xiě)智能監(jiān)視器更加簡(jiǎn)單，它使得測(cè)試不必檢查其自身，這樣隨機(jī)測(cè)試更加容易。

    這種測(cè)試平臺(tái)組織方法的真正優(yōu)越性還體現(xiàn)在集成上。例如可以湊出一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，用另一個(gè)模塊的仿真程序來(lái)驅(qū)動(dòng)處理器而不用自己的測(cè)試程序，這樣可以在不更改模塊的前提下運(yùn)行另一模塊的所有測(cè)試�；蛘咭部梢允褂脙蓚�(gè)監(jiān)視器、兩個(gè)仿真器和兩個(gè)檢驗(yàn)器分別說(shuō)明兩個(gè)模塊，如果原模塊輸入是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)來(lái)自于另一個(gè)模塊，則只要去掉原處理器運(yùn)行另一個(gè)模塊測(cè)試程序即可；如果原模塊輸入是多路驅(qū)動(dòng)器總線(xiàn)，則可以保留兩個(gè)處理器同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)測(cè)試，每個(gè)測(cè)試的內(nèi)容從各模塊測(cè)試程序中選取。通過(guò)在模塊級(jí)測(cè)試平臺(tái)上做一些額外工作，可以得到能在集成測(cè)試平臺(tái)使用的組件。

    這種復(fù)用性能可一直延伸到結(jié)構(gòu)最上層，通過(guò)將仿真器和處理器混合匹配在一起，你可以測(cè)試任意組合形式模塊而無(wú)需設(shè)計(jì)新的測(cè)試平臺(tái)組件。

    geode gx2設(shè)計(jì)小組針對(duì)每個(gè)主要模塊使用一種測(cè)試平臺(tái)，如存儲(chǔ)器控制器、pci接口、處理器內(nèi)核和顯示控制器(圖1)，我們將各部件組合起來(lái)做成組合模