论文基于UVM的千兆网络适配器IP的验证环境是关于对写作网络适配器论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文网络适配器论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：目前嵌入式系统的流行,使得SOC的设计在业界越来越多,而且于此带来的验证挑战也越来越大,本文描述了一种基于AXI4.0总线接口的以太网IP设计和验证环境.
关键词：UVM AXI4.0 千兆网络适配器；嵌入式系统；以太网IP设计
1 设计框图和功能介绍
本设计功能见图1.
媒介访问控制器：主要实现GMII接口数据的协议检查、封装和解封装等,并对接收到的数据进行完整性检查,对发送的数据包添加校验码.
包处理器：实现了本设计中绝大部分的关于数据包的处理,接收端的数据包解析和匹配,IP数据包的校验码解析和检查,TCP/UDP数据报的报文解析,校验码计算和检查等.发送端实现了TCP数据包的大包分片,TCP和IP校验码的计算, VLAN的插入和替换.
DMA引擎：为了降低CPU处理网络数据的负载,除了在数据包处理部分硬件卸载了很多CPU的操作,本设计还具有自带DMA功能,此DMA可以节约SOC设计中额外的DMA引擎,大大节约硬件资源.
AXI控制器：AXI接口控制器根据收到的DMA读写请求,转换成AXI 4.0总线的读地址、读数据、写地址、写数据和写应答操作.
2 验证平台介绍
2.1 UVM通用验证架构介绍
UVC的验证架构主要由driver,monitor和sequencer组成.
2.2 总体验证平台的架构（图2）
本设计的验证环境见图 2所示,本验证环境由以太网UVC,AXI 接口UVC,APB接口UVC,设计的参考模型和数据处理结果检查器组成.
以太网UVC：用于驱动DUT的gmac输入端,并收集接收到的和发送出去的数据,分别送参考模型和检查器中.
AXI 接口UVC：用于驱动AXI接口信号,将各种以太网数据包转化成AXI4.0接口的时序并驱动给DUT,同时,收集发送出去的以太网数据包,送至参考模型中处理.
APB接口UVC：用于将所有对DUT的寄存器配置转化成DUT的寄存器接口时序,并驱动.
设计参考模型：本设计参考模型由接收端处理模型和发送端处理模型,以及寄存器模型组成.从Gmac接收的数据包,经过参考模型的处理,送至检查器.AXI端发送出来的数据包,也经过参考模型的处理,送至检查器.
检查器：用于检查接收端和发送端的数据,经过参考模型处理后,是否和DUT处理的结果一致.
Virtual Sequencer：用于调度各个UVC,分别按照验证的要求发送到对应UVC.
2.3上层集成的方法
本验证环境采用标准的UVM方法学推荐的方法,将每个接口的UVC分别开发,并最终集成到设计的顶层验证环境中.通过用虚拟sequencer来调度和发送各个不同UVC的sequence,来达到不同的测试用例的数据包发送.通过将参考模型和检查器分开,细分模块的功能,易于多人并行开发.最终整个顶层的验证环境集成全部的UVC,虚拟sequencer,参考模型和检查器.对于IP的使用者,只需要将IP的验证环境顶层实例化到上层的验证环境中去,可以集成IP的验证环境,并且可以重复利用开发好的sequence,用于做更高层的测试.
3 总结
本设计适用于基于AXI 4.0接口协议兼容的网络适配器,支持多种CPU卸载功能,极大的降低了CPU在处理网络数据的负载,让CPU有更多的时间和资源去处理其他数据.
验证环境采用目前业界最流行的SV验证语言和UVM的平台框架,UVM的便利性和易于集成性,使得本验证环境能够非常容易的被更高级别的验证环境所集成,极大的减少高层验证的工作量和时间,缩短产品研发周期.
参考文献：
[1]张军,常国锋.基于UVM的高效SOC验证环境[J].科技通报,第28卷第12期2012年12.
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参考文献：
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