【摘 要】
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随着智能化社会的飞速发展,芯片作为智能设备的核心,复杂度和灵活性不断上升。为了缩短开发流程,提高迭代效率,同时保证芯片的功能正确性,芯片验证的速率与效率成为了重中之重。通用验证方法学（Universal Verification Methodology,UVM）作为目前被工业界应用最广泛的验证方法学,对于减少验证成本,缩短验证时间,保证验证效率具有很大的优势。本论文基于UVM验证方法学,分别为RI
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随着智能化社会的飞速发展,芯片作为智能设备的核心,复杂度和灵活性不断上升。为了缩短开发流程,提高迭代效率,同时保证芯片的功能正确性,芯片验证的速率与效率成为了重中之重。通用验证方法学（Universal Verification Methodology,UVM）作为目前被工业界应用最广泛的验证方法学,对于减少验证成本,缩短验证时间,保证验证效率具有很大的优势。本论文基于UVM验证方法学,分别为RISC-V和ARM微处理器（Microcontroller Unit,MCU）搭建了层次化、高可重用的验证平台并完成了功能验证,主要进行了以下研究和工作:（1）分析了两个MCU的设计架构和功能特性并进行了对比,主要包括内核特性、总线协议和外围IP复用。着重研究了ARM MCU支持的TrustZone特性。（2）针对两个待测MCU这样架构简单的中小型片上系统（System on Chip,SoC）分别设计实现了一种以核与总线接口为唯一入口的UVM验证平台,能够同时完成IP级验证与子系统级验证。基于该验证平台的高可重用性,针对两个MCU各自的特点研究设计了验证环境并进行对比。实现了利于迭代的验证目录和版本控制,构建了可重复使用的模块和系统验证组件,使用shell和perl等脚本实现了自动化的测试案例创建和回归测试。（3）使用带约束的随机激励,针对模块和系统功能测试点编写测试用例。分别搭建硬、软件的仿真环境,对系统功能进行UVM与C结合的软硬件协同验证并分析仿真波形。完成了回归测试收敛,收集并分析代码覆盖率和功能覆盖率。（4）设计实现了处理器性能对比模块,分析了RISC-V与ARM Cortex M0在中断处理和休眠唤醒上的处理方式,并对比了处理效率。本论文基于该高可重用、易迭代、层次化的验证平台对两个MCU进行了完备的功能验证,代码覆盖率和功能覆盖率分别达到99.16%和100%,两颗SoC芯片均已流片验证。
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