基于apb总线的usart模块的asic形式验证【字数：11090】
摘 要ASIC形式验证，使用等价性检查对寄存器传输级别源代码和综合后门级网表的功能等同性进行对比，确保逻辑综合期间原始HDL描述电路功能没有改变，保障设计的一致性。本论文使用synopsys公司的形式验证工具formality实现了USART模块的的ASIC形式验证。比对结果中1833个端点名称相同，123处主模块输入和block-box输出相互匹配。RTL中点10633个不相互匹配，统一后717个不匹配；RTL中主输入，模块输出231个不匹配，统一后32个不匹配；RTL中不使用的点264个不匹配，统一后0个不匹配。在验证结果中通过的比较点有527个，有28个失败的比较点，没有中止的比较点，没有验证的比较点有1291个。
目 录
第一章 绪论 1
1.1微电子技术发展 1
1.2数字电路设计流程 1
1.2.1前端设计流程 1
1.2.2后端设计流程 2
第二章 开发环境 4
2.1Linux操作系统 4
2.1.1Linux的特点 4
2.1.2Linux树形目录结构 5
2.1.3Linux的文件系统 5
2.2Vi编辑器 5
2.2.1VI工作模式 5
2.2.2Vi使用注意事项 6
2.3Formality工具 6
2.4TCL语言 7
第三章 基本原理 8
3.1数字形式验证原理 8
3.1.1形式验证的优缺点 8
3.1.2形式验证的分类 9
3.2APB总线的USART模块的基本工作原理 10
3.3SMIC 90nm工艺 10
3.3.1SMIC 90nm工艺的特点 10
3.3.290nm制造工艺对APB总线的影响 11
3.4等价性检验中的逻辑锥和比较点 12
第四章 项目实战 13
4.1Formality调用的指令输入 13
4.2基本formality脚本 13
4.3设计流程 14
4.3.1基本的TCL脚本的编写 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.3.2脚本运行流程 14
4.3.3Guidance 16
第五章 结果分析 17
5.1比较结果分析 17
5.2验证结果分析 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录 22
附录A形式验证比对流程 22
附录B形式验证TCL脚本 23
附录C比对结果 23
附录D验证结果 24
第一章 绪论
1.1微电子技术发展
微电子技术是现代信息技术的基础，是伴随着IC的发展出现的。电子技术的发展总共有下列几个阶段，分别是电子管，晶体管，集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路[5]。1978年VLSI的成功开发预示着电子技术正式步入微电子技术时代。
微电子技术的逐渐形成和发展经过了电子电路和系统小型化的历程。在第二次世界大战的第二阶段和最后阶段，因为军事需要，许多电子器件的基本思想被提出，并开发了诸多先进技术。晶体管发明于1947年，后来由于印刷电路的组装结合，使电子电路小型化迈出了重要的一步。至1958年左右，基于此类元件的混合元件已经成功开发，标志着微电子的发展已达到一定高度。接着在1965年，摩尔大胆猜测了集成电路：在四年内它的集成化将翻两番，并且成本会相应降低。当时，此预测被人不可理解，但就如今看来，摩尔的预言是非常正确的。最终，英特尔创建了各类中央处理器芯片，标志着信息时代的来临。
因此，微电子技术是世界上发展最为迅捷的技术之一，也是电信产业的根基和核心。而不论是在航天技术，遥测传感技术，通信技术，计算机技术，网络技术还是家用电器行业中，微电子技术逐步取得重要地位[12]。即使在现代战争中，微电子技术依旧无处不在。在中国，电子信息产业已经上市并成为国民经济的支柱产业。在中国微电子信息技术也越来越受到重视，它的重要性可见一斑。而今，微电子技术已作为国家科技进步和综合国力的判断标准，其发展程度和产业规模也标志着一个国家的经济实力[13]。
1.2数字电路设计流程
数字集成电路的设计过程共包含两部分，即前端设计和后端设计，这两部分没有一致和详细的划分，而遇到与过程相关的设计可以被称为后端设计[6]。
1.2.1前端设计流程
数字集成电路前端设计流程包含7个阶段。
规格制定。
芯片规格和性能能状态相一致，是芯片设计公司对客户设计要求的满足，囊括芯片必须完成的特定功能和性能要求。
详细设计。
为满足客户的要求，Fabless采用设计解决策划和细致的实施框架来划分模块功能[10]。
HDL（Hardware Description Language，硬件描述语言）编码。
运用硬件描述语言来实现模块在代码中的性能，也就是使用HDL语言阐述硬件电路的确切功能来生成RTL代码。
仿真验证。
也被称为前仿真，作用是检查设计的正确性，其衡量标准为最初的规格。如果违反了所有规定并且不符合规范，则设计和编码将需要修改。设计和仿真验证是一个迭代过程，直到检查结果与规范一致为止。Mentor的Modelsim，和Synopsys的VCS都可以作为检验工具，且Cadence的NCVerilog也能用来完成RTL级代码的验证。
逻辑综合（Design Compiler）。
逻辑综合的执行于仿真验证之后，其目的是将设计实现的HDL代码转换为门级网表。集成电路在目标参数中实现的标准就是综合需要的约束条件，例如面积和时序。逻辑综合需要建立在特定的综合库基础上。在不同的library中，门电路的标准单元有别于其他面积和时间参数。换言之使用不同的集成库，时序和面积也就不相同，且在综合完成后，需要再次进行仿真验证。
目 录
第一章 绪论 1
1.1微电子技术发展 1
1.2数字电路设计流程 1
1.2.1前端设计流程 1
1.2.2后端设计流程 2
第二章 开发环境 4
2.1Linux操作系统 4
2.1.1Linux的特点 4
2.1.2Linux树形目录结构 5
2.1.3Linux的文件系统 5
2.2Vi编辑器 5
2.2.1VI工作模式 5
2.2.2Vi使用注意事项 6
2.3Formality工具 6
2.4TCL语言 7
第三章 基本原理 8
3.1数字形式验证原理 8
3.1.1形式验证的优缺点 8
3.1.2形式验证的分类 9
3.2APB总线的USART模块的基本工作原理 10
3.3SMIC 90nm工艺 10
3.3.1SMIC 90nm工艺的特点 10
3.3.290nm制造工艺对APB总线的影响 11
3.4等价性检验中的逻辑锥和比较点 12
第四章 项目实战 13
4.1Formality调用的指令输入 13
4.2基本formality脚本 13
4.3设计流程 14
4.3.1基本的TCL脚本的编写 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
4.3.2脚本运行流程 14
4.3.3Guidance 16
第五章 结果分析 17
5.1比较结果分析 17
5.2验证结果分析 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录 22
附录A形式验证比对流程 22
附录B形式验证TCL脚本 23
附录C比对结果 23
附录D验证结果 24
第一章 绪论
1.1微电子技术发展
微电子技术是现代信息技术的基础，是伴随着IC的发展出现的。电子技术的发展总共有下列几个阶段，分别是电子管，晶体管，集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路[5]。1978年VLSI的成功开发预示着电子技术正式步入微电子技术时代。
微电子技术的逐渐形成和发展经过了电子电路和系统小型化的历程。在第二次世界大战的第二阶段和最后阶段，因为军事需要，许多电子器件的基本思想被提出，并开发了诸多先进技术。晶体管发明于1947年，后来由于印刷电路的组装结合，使电子电路小型化迈出了重要的一步。至1958年左右，基于此类元件的混合元件已经成功开发，标志着微电子的发展已达到一定高度。接着在1965年，摩尔大胆猜测了集成电路：在四年内它的集成化将翻两番，并且成本会相应降低。当时，此预测被人不可理解，但就如今看来，摩尔的预言是非常正确的。最终，英特尔创建了各类中央处理器芯片，标志着信息时代的来临。
因此，微电子技术是世界上发展最为迅捷的技术之一，也是电信产业的根基和核心。而不论是在航天技术，遥测传感技术，通信技术，计算机技术，网络技术还是家用电器行业中，微电子技术逐步取得重要地位[12]。即使在现代战争中，微电子技术依旧无处不在。在中国，电子信息产业已经上市并成为国民经济的支柱产业。在中国微电子信息技术也越来越受到重视，它的重要性可见一斑。而今，微电子技术已作为国家科技进步和综合国力的判断标准，其发展程度和产业规模也标志着一个国家的经济实力[13]。
1.2数字电路设计流程
数字集成电路的设计过程共包含两部分，即前端设计和后端设计，这两部分没有一致和详细的划分，而遇到与过程相关的设计可以被称为后端设计[6]。
1.2.1前端设计流程
数字集成电路前端设计流程包含7个阶段。
规格制定。
芯片规格和性能能状态相一致，是芯片设计公司对客户设计要求的满足，囊括芯片必须完成的特定功能和性能要求。
详细设计。
为满足客户的要求，Fabless采用设计解决策划和细致的实施框架来划分模块功能[10]。
HDL（Hardware Description Language，硬件描述语言）编码。
运用硬件描述语言来实现模块在代码中的性能，也就是使用HDL语言阐述硬件电路的确切功能来生成RTL代码。
仿真验证。
也被称为前仿真，作用是检查设计的正确性，其衡量标准为最初的规格。如果违反了所有规定并且不符合规范，则设计和编码将需要修改。设计和仿真验证是一个迭代过程，直到检查结果与规范一致为止。Mentor的Modelsim，和Synopsys的VCS都可以作为检验工具，且Cadence的NCVerilog也能用来完成RTL级代码的验证。
逻辑综合（Design Compiler）。
逻辑综合的执行于仿真验证之后，其目的是将设计实现的HDL代码转换为门级网表。集成电路在目标参数中实现的标准就是综合需要的约束条件，例如面积和时序。逻辑综合需要建立在特定的综合库基础上。在不同的library中，门电路的标准单元有别于其他面积和时间参数。换言之使用不同的集成库，时序和面积也就不相同，且在综合完成后，需要再次进行仿真验证。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/855.html
