IEEE1394總線事務(wù)層的設(shè)計與驗證.pdf

1、IEEE1394是一種高速串行總線標(biāo)準(zhǔn)，支持等時傳輸和異步傳輸兩種通信方式。作為公認(rèn)的高性能總線技術(shù)，IEEE1394具有高速傳輸、傳輸實時、互聯(lián)靈活和可擴(kuò)展性的特點，其最初被廣泛應(yīng)用于音頻和視頻領(lǐng)域。目前，許多電子產(chǎn)品如數(shù)碼攝像機(jī)和高速外接硬盤，以及PC都采用了IEEE1394總線接口。
　　國外在很久前就實現(xiàn)了IEEE1394的應(yīng)用，如提出此標(biāo)準(zhǔn)的蘋果公司，除此之外索尼和德州儀器等公司在很早前也都實現(xiàn)了這種總線技術(shù)，并分別對其

2、進(jìn)行了命名。到現(xiàn)在為止，IEEE1394的應(yīng)用不僅局限于民用的電子產(chǎn)品，美國已經(jīng)將這種總線應(yīng)用于戰(zhàn)斗機(jī)等軍事產(chǎn)品。
　　基于對IEEE1394總線標(biāo)準(zhǔn)的深入研究和理解，在不與IEEE1394總線標(biāo)準(zhǔn)沖突的前提下，本文對IEEE1394事務(wù)層IP核進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計。本文的事務(wù)層IP核結(jié)合工程實際需要，對協(xié)議中關(guān)于事務(wù)層的服務(wù)進(jìn)行簡化，目的在于能夠和現(xiàn)有的鏈路層IP核之間進(jìn)行高效便捷的數(shù)據(jù)傳輸，并且避免復(fù)雜服務(wù)容易出現(xiàn)的異常情況。本文的

3、事務(wù)層IP核設(shè)計支持等時傳輸，等時通道獨(dú)立實現(xiàn)，避免與異步通道相互間的干擾。等時通道擁有獨(dú)立的緩沖區(qū)用于數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)備或者接收，擁有獨(dú)立的發(fā)送和接收FIFO用于和鏈路層之間的數(shù)據(jù)傳輸。本文以事務(wù)層數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收通道為核心，實現(xiàn)了IEEE1394事務(wù)層IP核相關(guān)模塊的RTL設(shè)計，主要包括寄存器控制模塊、發(fā)送通道模塊和接收通道模塊。根據(jù) IEEE1394支持的通信方式，在事務(wù)層IP核設(shè)計中將發(fā)送通道分為異步和等時發(fā)送通道，將接收通道分為異步

4、和等時接收通道。本文劃分了各通道的子模塊，定義了各子模塊的功能，描述了數(shù)據(jù)的發(fā)送流程和接收流程，設(shè)計了發(fā)送和接收通道中的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。本文劃分存器控制模塊為三類，其中一類用于通道管理，其余兩類對應(yīng)通道的控制。
　　在綜合考慮事務(wù)層IP核功能的復(fù)雜性和驗證工作的必要性后，本文提出了對事務(wù)層進(jìn)行兩級驗證的驗證策略。模塊級驗證基于傳統(tǒng)驗證方法，在對各種驗證方法學(xué)進(jìn)行不斷探索的基礎(chǔ)之上，提出了模塊級驗證中使用verilog可以構(gòu)建類似于

5、UVM的驗證組件，從而實現(xiàn)更加自動化的驗證平臺，縮短了驗證周期。在模塊級驗證中進(jìn)行了代碼覆蓋率的統(tǒng)計和分析，對沒有驗證的功能點補(bǔ)充測試激勵，對無法驗證的功能點在系統(tǒng)級驗證中完成?？紤]到事務(wù)層的有些功能點與其他協(xié)議層相關(guān)，因此對整個SoC進(jìn)行系統(tǒng)級驗證，對事務(wù)層IP核與PLB總線以及與鏈路層核之間的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行測試。驗證環(huán)境的外圍模型包括外部存儲器模型，IEEE1394物理層模型，數(shù)據(jù)比較模型，事務(wù)層通用驗證組件和鏈路層通用驗證組件。對設(shè)