SoC原型验证技术的研究

本文以软件编译式系统设计(SCSD)为基础,提出了SoC的原型验证流程,用Handel-C语言描述SoC原型,并直接实现在原型验证硬件上;用SCSD的软件工具、RC1000和RC200硬件平台搭建了一个SoC原型验证系统的样机,并在样机上完成了Lena图像处理SoC的原型验证;在反复试验的基础上,改进了SoC原型验证流程,并设计出了新的原型电路板。 《SoC原型验证技术的研究》一文探讨了在软件编译式系统设计（Software-Compiled System Design, SCSD）框架下，如何有效地进行SoC（System on Chip）原型验证。SoC作为高度集成的电子系统，其设计复杂度日益增加，验证环节变得尤为重要。传统的逻辑模拟方法已经无法满足需求，因此快速系统原型验证（Rapid System Prototype）成为主流。 文中提出，利用Handel-C语言来描述SoC原型，这是一种高级硬件描述语言，能提高设计效率和准确性。通过Celoxica公司的SCSD工具集，包括集成开发环境DK、平台开发工具PDK以及Handel-C语言，可以直接将Handel-C代码编译为硬件实现。DK允许编辑、模拟、调试Handel-C代码，并生成用于FPGA实现的EDIF、Verilog或VHDL代码。PDK中的DSM、PAL和PSL则提供了灵活的硬件-软件交互和硬件资源访问，确保设计的可移植性和硬件支持。 在SoC原型验证流程中，不同硬件模块使用不同方式实现。处理器可以是主机CPU或嵌入式处理器，存储器通过FPGA直接连接的内存实现，核心模块在FPGA中实现，外设模块利用原型硬件资源，而模块间通信通过FPGA和硬件总线完成。验证环境包括外围逻辑环境、验证向量生成和结果分析，所有这些都用Handel-C描述，经过模型模拟和调试后，编译为Verilog代码，进一步通过综合工具优化，最后在布局布线工具中实现硬件配置。 Lena图像处理SoC的原型验证是在SCSD的软件工具、RC1000和RC200硬件平台上完成的，这证明了该方法的有效性。通过反复试验，流程得到改进，新的原型电路板设计得以实现，表明了该方法的灵活性和实用性。 SoC验证的关键挑战在于软硬件协同验证，因为SoC不仅包含硬件模块，还有嵌入式操作系统、驱动程序、通信协议和应用程序等复杂软件。快速系统原型验证技术通过FPGA实现关键硬件模块，用商用芯片实现常规模块，平衡了速度、工作量和成本，是应对这一挑战的有效途径。 文章深入研究了基于SCSD和Handel-C的SoC原型验证技术，为缩短SoC产品上市时间和提高验证效率提供了新的思路。这种方法降低了设计复杂度，提升了验证质量，对于SoC开发者来说具有重要的参考价值。