基于UVM的WIFI数字基带验证方法的研究

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近年来,网络通信的速率越来越快,视频通话越来越普及。这其实要得益于复杂通信算法的发展,而复杂的通信算法最终是要以集成电路的方式来实现。但是随着通信集成电路设计的复杂度不断提升,但是设计周期不变的情况下,给功能验证工作带来了严峻的挑战。目前大部分通信IC公司都还保留传统直接测试的验证方法,将验证的重心放在FPGA上板测试上,但其实FPGA测试如果不顺利也会很浪费综合的时间,所以必须要找到一种验证方法来加强EDA验证,使得FPGA测试能顺利完成。而UVM作为业界最新应用的验证方法学,可以保障以此为基础搭建的验证平台在通信IP的验证上具有高效性、可重用性、完备性等诸多优势。针对上述问题,本课题以实习公司的实际项目基于802.11n的WIFI数字基带为待测设计,通过对比分析各个验证语言和验证方法学的优缺点,选择基于UVM验证方法学并结合公司以前直接测试的优点来对WIFI数字基带做完备的功能验证。在验证之前,了解了802.11n的协议标准,深入分析了WIFI数字基带的框架结构、每个子模块的功能以及主要接口时序。提出了WIFI数字基带各方面的验证需求,封装了WIFI数字基带的测试用例。根据UVM的架构,设计并实现了验证平台里面的驱动类、监控类、计分板等验证组件,并针对WIFI数字基带的特性,设计了特有的信道模型以及UVM和MATLAB算法模型的联合仿真。设计完验证环境后,运行完所有的测试用例,主要包括直接测试用例和随机测试用例。最后收集了WIFI数字基带的代码覆盖率和功能覆盖率。通过分析各个测试用例的仿真波形和仿真日志得知WIFI数字基带工作正常。收集的代码覆盖率均在95%左右,并对未覆盖的代码做了分析都是一些冗余的代码。功能覆盖率达到了100%,说明所有的功能点都有覆盖到。相比于实习公司以前的验证方法,本课题提出的验证方法保留了其优点克服了其缺点,对WIFI数字基带做了完备的功能验证,使得FPGA上板测试十分顺利,没有发现明显的漏洞,大大缩短了验证周期,最终WIFI芯片在最后日期之前顺利流片。
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