數(shù)字IC功能驗(yàn)證

集成電路規(guī)模的飛速增長(zhǎng),使得集成電路功能復(fù)雜度日益提升,一方面為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶來了生機(jī)和活力,另一方面也產(chǎn)生了許多問題和挑戰(zhàn)。集成電路的功能正確性是這些問題和挑戰(zhàn)中的首要考慮因素,必須引起我們足夠的重視。傳統(tǒng)的功能驗(yàn)證主要通過驗(yàn)證工程師手工編寫測(cè)試激勵(lì)來進(jìn)行,驗(yàn)證效率較為低下。一般來說，綜合完成后需要再次做驗(yàn)證（這個(gè)也稱為后）邏輯綜合工具：Synopsys的DesignCompiler，工具選擇上面的三種工具均可。

隨著技術(shù)的發(fā)展,OVM、UVM等先進(jìn)的驗(yàn)證方法被成功引入,擴(kuò)充了驗(yàn)證技術(shù)庫。但這些驗(yàn)證方法主要基于信號(hào)層級(jí)或事務(wù)層級(jí)來進(jìn)行,并沒有從更高層次的功能點(diǎn)角度去考慮驗(yàn)證問題。功能點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化概括、提取和層次分解仍然存在不足,而且測(cè)試激勵(lì)需要人為去進(jìn)行封裝和組織,一定程度加大了驗(yàn)證平臺(tái)搭建難度。為了彌補(bǔ)驗(yàn)證技術(shù)上在功能建模和激勵(lì)自動(dòng)生成上的缺陷,從不同角度去探究新的驗(yàn)證方法,課題組開展了相應(yīng)的研究工作。其中IC系統(tǒng)設(shè)計(jì)難掌握，它需要多年的IC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和熟悉那個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，就像軟件行業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)一樣，而RTL編程和軟件編程相當(dāng)。

研究工作和技術(shù)進(jìn)步主要包括以下幾點(diǎn):1、基于集成電路功能特點(diǎn)以及對(duì)功能規(guī)范的分析,針對(duì)集成電路功能驗(yàn)證需求,課題組共同創(chuàng)建了基于功能規(guī)范的功能模型F-M；這種損害是個(gè)逐漸積累的過程，當(dāng)這種“凹凸不平”多到一定程度的時(shí)候，就會(huì)造成IC內(nèi)部導(dǎo)線的斷路與短路，而終使得IC報(bào)廢。針對(duì)該功能模型,開發(fā)出一套功能模型描述語言,并定義相應(yīng)語法規(guī)則,用以描述數(shù)字系統(tǒng)、IP核等模塊的功能行為。2、利用語言C/C 編寫出解析編譯器P-C,對(duì)上述功能模型語言進(jìn)行解析,自動(dòng)生成激勵(lì)生成器和斷言檢測(cè)器,構(gòu)建出SystemVerilog驗(yàn)證平臺(tái),自動(dòng)產(chǎn)生測(cè)試激勵(lì)。

數(shù)字IC測(cè)試儀的研究

隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,集成電路的測(cè)試技術(shù)已成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要支撐之一,也是保證集成電路性能、質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。目前,集成電路測(cè)試儀一般價(jià)格比較高,但在電子實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測(cè)試中、小規(guī)模數(shù)字IC好壞,數(shù)字集成電路的測(cè)試又是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作,所以,自己設(shè)計(jì)一臺(tái)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的集成電路測(cè)試儀是非常必要的。但由于計(jì)算機(jī)等復(fù)雜系統(tǒng)中存儲(chǔ)器的日新月異，存儲(chǔ)器的控制器由邏輯層（數(shù)字）和物理層（模擬）一起實(shí)現(xiàn)。 

研究了國(guó)內(nèi)外集成電路測(cè)試技術(shù),提出了基于單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字IC測(cè)試儀的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。的重點(diǎn)是硬件系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)包括AT89C52單片機(jī)的選擇,可編程I/O接口,電源系統(tǒng)、鍵盤、復(fù)位電路,LED顯示接口CH451,計(jì)算機(jī)與單片機(jī)串行通信接口MAX232,測(cè)試插座接口,上位計(jì)算機(jī)等。硬件系統(tǒng)各功能單元電路的設(shè)計(jì)全部采用模塊化,每部分電路的選擇都經(jīng)過比較和優(yōu)化設(shè)計(jì),便于以后硬件的升級(jí)。 針對(duì)單片機(jī)電源電路帶負(fù)載能力的擴(kuò)流和測(cè)試插座接口電路的設(shè)計(jì)及數(shù)字IC測(cè)試向量編碼方法等方面進(jìn)行了改進(jìn),提高了硬件系統(tǒng)的可靠性,簡(jiǎn)化了軟件編程,并借助EDA技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。當(dāng)我們對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)的引腳名字進(jìn)行改動(dòng)的時(shí)候，我們無須改動(dòng)驅(qū)動(dòng)這個(gè)接口的方法，而是只需要在例化該事務(wù)交易處理器的時(shí)候，給虛接口綁定對(duì)應(yīng)連接的實(shí)體接口即可。

數(shù)字IC測(cè)試

隨著Internet的普及,遠(yuǎn)程教育在我國(guó)已有了很大的發(fā)展,尤其是CAI課件以及一些教學(xué)交互的軟件的研究已有相當(dāng)?shù)某潭?。然而遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的發(fā)展卻大大落后,這是由于不同領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)的遠(yuǎn)程化需要研究不同的實(shí)現(xiàn)方法。 在本文中首先闡述了一種高校電子信息類專業(yè)數(shù)字邏輯以及現(xiàn)代可編程器件(FPGA/CPLD)等課程的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)中使用遠(yuǎn)程測(cè)試(數(shù)字IC測(cè)試)來實(shí)現(xiàn)實(shí)實(shí)在在的硬件實(shí)驗(yàn),使得這個(gè)系統(tǒng)不同于純軟件的。因?yàn)镮C是由各廠自行設(shè)計(jì)，所以IC設(shè)計(jì)十分仰賴工程師的技術(shù)，工程師的素質(zhì)影響著一間企業(yè)的價(jià)值。 

接著敘述了該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件和實(shí)驗(yàn)服務(wù)提供端的數(shù)字IC測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件提供一個(gè)可靈活配置、形象直觀的實(shí)驗(yàn)界面,這個(gè)界面為使用者提供了實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)。數(shù)字IC測(cè)試系統(tǒng)完成實(shí)際實(shí)驗(yàn):提供激勵(lì)并測(cè)試響應(yīng)。本文敘述的數(shù)字IC測(cè)試系統(tǒng)可對(duì)多達(dá)96通道的可編程器件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),另外它還作為面向維修的測(cè)試儀器,具有在線測(cè)試、連線測(cè)試、V-I測(cè)試、施加上拉電阻、調(diào)節(jié)門檻比較電平等功能。這是一個(gè)有趣的話題，電阻、電容、電感的相互作用，產(chǎn)生和干擾，也是數(shù)字電路要解決的重要問題。