專利名稱：基于vmm的ic-usb接口模塊驗證方法及驗證環(huán)境平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及SOC (芯片上的系統(tǒng))芯片設計中功能驗證領域，特別是涉及一種基于 VMM(驗證方法學)的IC-USB(智能卡通用串行總線)接口模塊驗證方法。
背景技術：
驗證在芯片設計流程中起著很重要的作用，驗證環(huán)境平臺好壞，對項目完成的質(zhì)量和速度，都起著決定性作用。隨著芯片設計和驗證技術的發(fā)展，芯片設計完成后對復雜模塊功能驗證的要求也越來越高，如何能在短的時間內(nèi)完成對復雜模塊的功能考核驗證，保證邏輯功能正確，對驗證環(huán)境的完備性，自動化和重用性提出了高的要求。IC-USB屬于SIM(用戶識別模塊)卡芯片比較新穎的接口模塊，除了滿足USB(通用串行總線)協(xié)議的要求以外，還有其自身的協(xié)議需求。IC-USB能讓SIM卡芯片收發(fā)數(shù)據(jù)的速度極大提高，是目前SIM卡發(fā)展的一個趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于VMM的IC-USB接口模塊驗證方法，能夠提高驗證的效率和完備性；為此本發(fā)明還要提供一種用于所述驗證方法的驗證環(huán)境平臺。為解決上述技術問題，本發(fā)明的基于VMM的IC-USB接口模塊驗證方法是采用如下技術方案實現(xiàn)的采用驗證方法學VMM，并利用SYN0PSYS公司的USB_H0ST_VIP (通用串行總線主機驗證模型)構(gòu)建驗證環(huán)境平臺，對IC-USB接口模塊實施功能驗證。所述實施功能驗證是指，隨機化自動產(chǎn)生對IC-USB接口模塊的隨機激勵，自動化的判斷響應結(jié)果，以及自動化的統(tǒng)計功能覆蓋率。所述實施功能驗證是指，可約束的USB數(shù)據(jù)包的產(chǎn)生，分類發(fā)送USB數(shù)據(jù)包，自動完成數(shù)據(jù)響應。所述驗證方法中采用的驗證環(huán)境平臺，采用系統(tǒng)級硬件描述語言System verilog 完成；包括，數(shù)據(jù)生成器，完成隨機化數(shù)據(jù)包的定義，包括設備地址，端點號，傳輸方式，傳輸速度，傳輸數(shù)據(jù)包及其長度，錯誤包類型；在約束完數(shù)據(jù)的具體特征之后，由自動生成數(shù)據(jù)包函數(shù)自動生成數(shù)據(jù)包；通用串行總線管理器和高速高性能總線管理器，分別通過通道與數(shù)據(jù)生成器相連接，用于同時解析數(shù)據(jù)生成器生成的數(shù)據(jù)包，判斷本次通信的設備地址，端點，傳輸方式以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)及長度信息；高速高性能總線主設備驗證模型AHB_MaSter_VIP，通過通道與高速高性能總線管理器相連接，將相應的數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成高速高性能總線AHB接口上實際的信號激勵；通用串行總線主機驗證模型USB_H0ST_VIP，通過通道與高速高性能總線管理器相連接，將相應的數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成通用串行總線D+/D-接口上實際的信號激勵；
記分板，通過回調(diào)函數(shù)分別從高速高性能總線管理器和通用串行總線管理器中獲取數(shù)據(jù)，實時比較發(fā)送和接受的數(shù)據(jù)；智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊，作為被測設備通過高速高性能總線AHB接口或通用串行總線D+/D-接口，分別與高速高性能總線主設備驗證模型AHB_Master_VIP， 通用串行總線主機驗證模型USB_H0ST_VIP相連接；斷言模塊，與智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊相連接，實時監(jiān)控高速高性能總線AHB和通用串行總線D+/D-出現(xiàn)的超時、包內(nèi)距和包間距。VMM方法學是SYN0PSYS公司提出的一種隨機性，大量測試的方法學，主要應用于復雜模塊的模塊級驗證。本發(fā)明采用SYN0PSYS公司提供的VMM的方法，結(jié)合IC-USB協(xié)議要求，充分吸收 VMM方法學在模塊級驗證上的優(yōu)勢，構(gòu)建了一種自動配置寄存器，自動收發(fā)USB數(shù)據(jù)包，完成對IC-USB接口模塊從物理層到協(xié)議層的全面的功能驗證，自動化的腳本運行，自動收發(fā)數(shù)據(jù)，自動對比結(jié)果的驗證環(huán)境平臺；模塊化的驗證方案，層次化的驗證結(jié)構(gòu)，使得驗證的效率極大的提高；而且模塊化層次化了以后，修改起來比較方便，所以重用性更好。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是SIM卡芯片接口圖；圖2是IC-USB接口模塊驗證環(huán)境平臺示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明中需要驗證的對象是SIM卡芯片的IC-USB接口模塊。如圖1所示，該 IC-USB接口作為SIM卡芯片的C4( S卩D+)和C8 ( S卩D-)引腳，為將來的SIM卡通信提供了更為高速的方式。如圖2所示，本發(fā)明利用USB_H0ST_VIP (通用串行總線主機驗證模型)作為主機 (HOST) ,IC-USB接口模塊作為設備(device)，模擬實際情況收發(fā)數(shù)據(jù)包。IC-USB接口模塊一端與主機相連接，另一端通過AHB (高速高性能總線)總線來配置相應的寄存器。當用AHB總線配置好相應的寄存器之后，主機完成與IC-USB接口模塊的連接，復位，枚舉以及通信。數(shù)據(jù)結(jié)果被采集到中間的記分板(Scoreboard)進行自動比較。跟物理層相關的信號通過斷言(Assertion)模塊進行校驗。結(jié)合圖2所示，本發(fā)明所創(chuàng)建的IC-USB接口模塊驗證環(huán)境平臺，采用系統(tǒng)級硬件描述語言System verilog完成；主要包括以下七個組件數(shù)據(jù)生成器(Usb_gen)，高速高性能總線管理器(Ahbjnanager)，通用串行總線管理器(Usbjnanager)，AHB_Master_VIP (高速高性能總線主設備驗證模型)，USB_H0ST_VIP(通用串行總線主機驗證模型)，記分板 (Scoreboard)，斷言(Assertion)模塊。組件之間通過通道(channel)，回調(diào)(callback)函數(shù)或者AHB接口(AHB interface)相連接或者通信。數(shù)據(jù)生成器⑴sb_gen)完成隨機化數(shù)據(jù)包的定義，包括設備地址，端點號，傳輸方式，傳輸速度，傳輸數(shù)據(jù)包及其長度，錯誤包類型等信息，作為一個數(shù)據(jù)包(Packet)，在約束完數(shù)據(jù)的具體特征之后，可由自動生成數(shù)據(jù)包函數(shù)(Vmm_aut0mic_gen)自動生成。
數(shù)據(jù)生成器(Usb_gen)通過通道(channel)與高速高性能總線管理器(Ahb_ manager)以及通用串行總線管理器(Usbjiianager)相連接。高速高性能總線管理器(Ahb_ manager)和通用串行總線管理器(Usbjiianager)同時解析數(shù)據(jù)生成器(Usb_gen)生成的數(shù)據(jù)包，判斷本次通信的設備地址，端點，傳輸方式以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)及長度信息。一般而言，一次傳輸中，設備地址以及傳輸速度是固定不變的。按照IC-USB接口模塊的通信流程，高速高性能總線管理器(Ahbjiianager)應該先配置IC-USB接口模塊的初始化寄存器，如模擬模塊(PHY)使能，速度選擇(一般只支持低速和中速傳輸)等。在測試頂層(test_t0p)文件里，需要根據(jù)不同速度，拉高或拉低DP/ DM(即通用串行總線D+/D-接口中的D+/D-信號)。AHB_Master_VIP在探測到DP/DM(即 D+/D-)存在差分信號(即通用串行總線D+/D-接口存在差分信號)時，就會通過通用串行總線管理器(Usbjiianager)向通用串行總線D+/D-發(fā)送IOms的復位(Reset)信號，完成通用串行總線D+/D-的復位。然后，通用串行總線管理器(Usbjiianager)就可向IC-USB接口模塊發(fā)送枚舉以及通信數(shù)據(jù)包了。通用串行總線管理器(Usbjiianager)和高速高性能總線管理器(Ahbjnanger)都是通過通道(channel)分別與 USB_H0ST_VIP 和 AHB_Master_VIP 相連接。USB_H0ST_VIP 和 AHB_Master_VIP的作用，就是將相應的數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成AHB接口上實際的信號激勵，即將抽象的行為具體化。因此，如圖2所示，USB_H0ST_VIP和AHB_Master_VIP就是通過實際的AHB 接口與IC-USB接口模塊(即被測設備DUT)相連接，通過實際的接口信號，來激勵IC-USB 接口模塊；從USB_H0ST_VIP —邊來看，就是D+/D-信號。通用串行總線管理器(Usbjiianager)發(fā)送數(shù)據(jù)包通過例化USB_H0ST_VIP的通用串行總線事務(usbjransaction)，然后約束該通用串行總線事務完成，就像高速高性能總線管理器(Ahbjiianager)發(fā)送讀寫數(shù)據(jù)包需要例化高速高性能總線事務(ahb_ transaction) 一樣來實現(xiàn)。這樣能比較好的完成數(shù)據(jù)的收發(fā)控制。例如當從數(shù)據(jù)生成器⑴sb_gen)解析到當前需要發(fā)送OUT(輸出)包，那么就將通用串行總線事務(usb_ transation)約束成OUT數(shù)據(jù)包，發(fā)送完成后，通過高速高性能總線管理器(Ahbjiianaguer) 讀取IC-USB接口模塊的緩存器(Buffer)中接受到的數(shù)據(jù)；反之，當從數(shù)據(jù)生成器⑴sb_ gen)解析到當前需要發(fā)送IN(輸入)包，那么就將通用串行總線事務(usbjransaction) 約束成IN數(shù)據(jù)包，同時需要通過高速高性能總線管理器(Ahbjiianager)往IC-USB接口模塊的緩存器內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，待IN包取出。發(fā)送和接受的數(shù)據(jù)通過記分板進行實時比較，其中， 記分板的數(shù)據(jù)由回調(diào)(callback)函數(shù)分別從高速高性能總線管理器(Ahbjiianager)和通用串行總線管理器(Usbjiianager)中獲取。對于其他數(shù)據(jù)包，同樣根據(jù)IC-USB接口模塊協(xié)議要求來完成。具體的數(shù)據(jù)類型，可在通用串行總線管理器(Usbjiianger)中來約束。一般通用串行總線管理器⑴sb_ manager)會通過先發(fā)送建立(SETUP)包來完成枚舉過程，然后再發(fā)送IN/OUT (輸入/輸出) 包來實現(xiàn)通信。功能覆蓋率的統(tǒng)計，在通用串行總線管理器(Usbjiianger)中通過功能覆蓋組 (cover_group)函數(shù)定義功能覆蓋點，并通過采樣功能覆蓋點自動統(tǒng)計覆蓋率。對于AHB總線和通用串行總線D+/D-出現(xiàn)的超時(time_out)，包內(nèi)距 (inner-packet)，包間距(end to end)的監(jiān)控可通過斷言(Assersion)模塊進行實時監(jiān)控。這樣，從IC-USB接口模塊的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)議監(jiān)控，都能夠采用該驗證環(huán)境平臺來實現(xiàn)。 同時對于USB協(xié)議要求的可能出現(xiàn)的正確數(shù)據(jù)包中夾雜錯誤包的情況，也可以得到充分驗證。本發(fā)明采用VMM的層次化結(jié)構(gòu)，利用USB_H0SE_VIP實現(xiàn)主機和IC-USB接口模塊的自動化連接與通訊，通過AHB_Master_VIP (高速高性能總線主設備驗證模型)實現(xiàn)自動化配置寄存器，完成枚舉和正常收發(fā)包通訊校驗；實現(xiàn)自動化腳本運行，自動比較結(jié)果，以及覆蓋率的統(tǒng)計。本發(fā)明能完成IC-USB接口模塊物理層，協(xié)議層全面驗證，包括錯誤數(shù)據(jù)包的處理，實現(xiàn)IC-USB接口模塊的全面完整的功能級仿真驗證；對IC-USB接口模塊兼容性方面也有一定的驗證。本發(fā)明使得IC-USB接口模塊的驗證完備并且充分，隨機化的激勵產(chǎn)生方式，自動化的結(jié)果比較，也方便驗證回歸測試(Regression)。以上通過具體實施方式
對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于驗證方法學VMM的智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊驗證方法，其特征在于采用驗證方法學VMM，并利用通用串行總線主機驗證模型USB_H0ST_VIP構(gòu)建驗證環(huán)境平臺，對智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊實施功能驗證。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驗證方法，其特征在于利用通用串行總線主機驗證模型 USB_H0ST_VIP作為主機，智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊作為設備，模擬實際情況收發(fā)數(shù)據(jù)包；IC-USB接口模塊一端與主機相連接，另一端通過高速高性能總線AHB來配置相應的寄存器；當用高速高性能總線AHB配置好相應的寄存器之后，主機完成與智能卡通用串行總線 IC-USB接口模塊的連接，復位，枚舉以及通信；數(shù)據(jù)結(jié)果被采集到記分板進行自動比較；跟物理層相關的信號通過斷言模塊進行校驗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驗證方法，其特征在于所述實施功能驗證是指，隨機化自動產(chǎn)生對智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊的隨機激勵，自動化的判斷響應結(jié)果，以及自動化的統(tǒng)計功能覆蓋率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驗證環(huán)境平臺，其特征在于所述自動化的統(tǒng)計功能覆蓋率， 由通用串行總線管理器通過功能覆蓋組函數(shù)定義功能覆蓋點，并通過采樣功能覆蓋點來實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驗證方法，其特征在于所述實施功能驗證是指，可約束的通用串行總線USB數(shù)據(jù)包的產(chǎn)生，分類發(fā)送通用串行總線USB數(shù)據(jù)包，自動完成數(shù)據(jù)響應。
6.一種用于權(quán)利要求1-5中任一所述驗證方法的驗證環(huán)境平臺，其特征在于智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊驗證環(huán)境平臺采用系統(tǒng)級硬件描述語言System verilog完成；包括，數(shù)據(jù)生成器，完成隨機化數(shù)據(jù)包的定義，包括設備地址，端點號，傳輸方式，傳輸速度， 傳輸數(shù)據(jù)包及其長度，錯誤包類型；在約束完數(shù)據(jù)的具體特征之后，由自動生成數(shù)據(jù)包函數(shù)自動生成數(shù)據(jù)包；通用串行總線管理器和高速高性能總線管理器，分別通過通道與數(shù)據(jù)生成器相連接， 用于同時解析數(shù)據(jù)生成器生成的數(shù)據(jù)包，判斷本次通信的設備地址，端點，傳輸方式以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)及長度信息；高速高性能總線主設備驗證模型AHB_Master_VIP，通過通道與高速高性能總線管理器相連接，將相應的數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成高速高性能總線AHB接口上實際的信號激勵；通用串行總線主機驗證模型USB_H0ST_VIP，通過通道與高速高性能總線管理器相連接，將相應的數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)換成通用串行總線D+/D-接口上實際的信號激勵；記分板，通過回調(diào)函數(shù)分別從高速高性能總線管理器和通用串行總線管理器中獲取數(shù)據(jù)，實時比較發(fā)送和接受的數(shù)據(jù)；智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊，作為被測設備通過高速高性能總線AHB接口或通用串行總線D+/D-接口，分別與高速高性能總線主設備驗證模型AHB_Master_VIP，通用串行總線主機驗證模型USB_H0ST_VIP相連接；斷言模塊，與智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊相連接，實時監(jiān)控高速高性能總線 AHB和通用串行總線D+/D-出現(xiàn)的超時、包內(nèi)距和包間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的驗證環(huán)境平臺，其特征在于所述高速高性能總線管理器先配置智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊的初始化寄存器；在測試頂層文件里，根據(jù)不同速度，拉高或拉低通用串行總線D+/D-接口中的D+/D-信號；所述高速高性能總線主設備驗證模型AHB_Master_VIP在探測到通用串行總線D+/D-接口存在差分信號時，則通過通用串行總線管理器向通用串行總線D+/D-發(fā)送IOms的復位信號，完成通用串行總線D+/D-的復位；然后，通用串行總線管理器則可向智能卡通用串行總線IC-USB接口模塊發(fā)送枚舉以及通信數(shù)據(jù)包。
8.如權(quán)利要求6所述的驗證環(huán)境平臺，其特征在于所述通用串行總線管理器發(fā)送數(shù)據(jù)包通過例化通用串行總線主機驗證模型USB_H0ST_VIP的通用串行總線事務，然后約束該通用串行總線事務完成。
9.如權(quán)利要求6所述的驗證環(huán)境平臺，其特征在于所述通用串行總線管理器通過功能覆蓋組函數(shù)定義功能覆蓋點，并通過采樣功能覆蓋點自動統(tǒng)計功能覆蓋率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于VMM的IC-USB接口模塊驗證方法，采用驗證方法學(VMM)，并利用通用串行總線主機驗證模型(USB_HOST_VIP)構(gòu)建驗證環(huán)境平臺，對智能卡通用串行總線(IC-USB)接口模塊實施功能驗證；實現(xiàn)自動化腳本運行，自動比較結(jié)果，自動統(tǒng)計覆蓋率。本發(fā)明還公開了一種用于所述驗證方法的驗證環(huán)境平臺。本發(fā)明能夠提高驗證的效率和完備性。
文檔編號G06F11/26GK102591757SQ20111000119
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者陶濤 申請人:上海華虹集成電路有限責任公司