FPGA功能验证自动化技术研究与实践

朱伟杰 阳 徽 费亚男 李 洋 王 昶

北京航天自动控制研究所，北京100854



FPGA功能验证自动化技术研究与实践

朱伟杰 阳 徽 费亚男 李 洋 王 昶

北京航天自动控制研究所，北京100854

深入分析了影响FPGA功能验证效率和质量的各项因素，改进了传统FPGA软件验证平台的搭建方法，阐述了FPGA软件自动化验证平台搭建技术、基于Perl语言的Testbench自动生成技术、受约束的随机激励生成技术、接口时序自动侦错技术、SVA断言以及基于VBA宏的管脚配置自动检查技术等6种改进策略。这些自动化技术将功能验证中程式化和标准化的工作交由工具完成，提高了验证平台搭建和仿真结果检查的效率。 关键词 功能验证；自动侦错；自动化验证平台；受约束的随机激励

以FPGA和CPLD为代表的可编程逻辑器件由于具有并行的计算结构且开发周期短、功能可自行定制的明显优势，已被大量应用于航天型号的产品设计之中。随着航天发射任务的不断增长，型号研制中FPGA设计的数量呈暴发式增长，FPGA软件测试任务量逐年攀升，测试时间不断压缩，为了保证航天型号发射和实验任务的顺利开展，需要具备在短时间内完成对复杂FPGA设计进行充分、全面验证的能力。据统计，商业化IC设计流程中功能验证大约占用整个周期的50%～70%，芯片失效的原因中74%的故障与逻辑功能错误有关。因此，如何利用新的验证技术提升功能验证的效率和质量成为整个业界共同关心的问题。

本文根据多年FPGA软件测试经验，总结了6点提高了FPGA软件测试自动化程度的改进技术，这些自动化技术辅助测试人员快速搭建验证平台，实现了部分测试结果的自动比对，利用高级语言实现程式化和标准化工作的自动执行，最大化提高验证效率和验证质量。……