圖象處理系統(tǒng)中去噪模塊的設(shè)計(jì)及基于SystemVerilog的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證.pdf

1、TD-SCDMA 第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)是近百年來我國(guó)通信史上第一個(gè)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)，它的出現(xiàn)在我國(guó)通信發(fā)展史上具有里程碑的意義，并將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，是整個(gè)中國(guó)通信業(yè)的重大突破。圖象處理系統(tǒng)是當(dāng)今手機(jī)基帶芯片中DMA的重要組成部分，主要將從攝象頭傳入的數(shù)據(jù)通過各種算法來實(shí)現(xiàn)圖象處理功能，從而提高圖象的質(zhì)量，是保證手機(jī)多媒體高性能的關(guān)鍵。該系統(tǒng)是展訊通信公司所開發(fā)的第二代TD-SCDMA/GSM雙模手機(jī)基帶芯片SC6800E中

2、新改善的硬件加速器模塊，通過標(biāo)準(zhǔn)的AMBA總線與ARM核相連。對(duì)模塊的充分驗(yàn)證有助于及早地發(fā)現(xiàn)并改正芯片設(shè)計(jì)中可能存在的問題，降低芯片投片風(fēng)險(xiǎn)，也為后期的芯片測(cè)試工作打好基礎(chǔ)。 芯片復(fù)雜度的快速增長(zhǎng)以及工藝和市場(chǎng)方面的挑戰(zhàn)，給系統(tǒng)芯片的驗(yàn)證帶來了很大的影響。特別是對(duì)于手機(jī)基帶芯片這種千萬門級(jí)的系統(tǒng)芯片，充分、全面的驗(yàn)證尤為復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量的人力物力和時(shí)間。而且與編寫可綜合的代碼不同，驗(yàn)證可以使用各種語言的各種功能，這就產(chǎn)生了

3、大量的仿真技術(shù)與方法。為了在縮短項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間和減少開發(fā)成本的同時(shí)，加快產(chǎn)品面市步伐，光是提高芯片設(shè)計(jì)能力是不夠的，選用什么樣的驗(yàn)證策略和技術(shù)，如何規(guī)劃驗(yàn)證時(shí)間，采用何種驗(yàn)證語言及支持它的EDA工具，對(duì)芯片設(shè)計(jì)公司而言成為了更關(guān)鍵的問題。 本文對(duì)NSR模塊的功能實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行了一定程度的分析與研究，并通過分析當(dāng)今業(yè)界主要應(yīng)用的驗(yàn)證技術(shù)，結(jié)合公司的實(shí)際情況選用了先進(jìn)的驗(yàn)證方法，在EDA工具的支持下對(duì)圖象去噪模塊進(jìn)行了全面的功能性驗(yàn)證。

4、文中還詳細(xì)剖析了芯片驗(yàn)證環(huán)境，這是一個(gè)運(yùn)用Verilog、Systemverilog等語言的混合仿真環(huán)境，利用總線功能模型(BFM)實(shí)現(xiàn)總線操作，使得驗(yàn)證在事務(wù)級(jí)(transaction level)進(jìn)行，大大提高了驗(yàn)證的效率及可復(fù)用性。 本文針對(duì)去噪模塊設(shè)計(jì)了足夠的驗(yàn)證case，覆蓋了模塊的各項(xiàng)功能，并運(yùn)用Systemverilog搭建了高效的驗(yàn)證平臺(tái)，通過perl腳本對(duì)整個(gè)驗(yàn)證架構(gòu)中進(jìn)行仿真管理與控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)c_mode

5、l參考模型的實(shí)時(shí)調(diào)用、輸入?yún)?shù)的隨機(jī)生成以及輸出數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比對(duì)等自動(dòng)化功能。作者還運(yùn)用Systemverilog描述了ARM側(cè)模塊進(jìn)行中斷處理的程序，可供芯片中包括去噪模塊在內(nèi)的整個(gè)ISP系統(tǒng)使用，將模塊驗(yàn)證平臺(tái)中對(duì)中斷信號(hào)的監(jiān)測(cè)從模塊級(jí)提高到了系統(tǒng)級(jí)，即監(jiān)測(cè)經(jīng)過ARM中斷處理單元處理過的中斷信號(hào)。此外還與其他驗(yàn)證工程師合作搭建了圖象處理系統(tǒng)的聯(lián)合仿真平臺(tái)，該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了圖象處理中所有模塊的系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證。此外，對(duì)圖象處理系統(tǒng)還進(jìn)行了FPGA

6、驗(yàn)證，作為對(duì)基于仿真的驗(yàn)證的有效補(bǔ)充。網(wǎng)表(netlist)設(shè)計(jì)完成以后還進(jìn)行了post-layout simulation(后仿真)，對(duì)芯片設(shè)計(jì)部門而言是流片前簽發(fā)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。本文還通過先進(jìn)的EDA工具及芯片仿真環(huán)境的支持，對(duì)去噪模塊代碼覆蓋率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)去噪模塊的驗(yàn)證通過了展訊公司模塊驗(yàn)證的評(píng)審流程，被認(rèn)為是充分的。實(shí)踐表明，本文所采用的驗(yàn)證方法和結(jié)構(gòu)是適合SC6800E芯片項(xiàng)目開發(fā)的，具有靈活性好、效率高、可復(fù)用性強(qiáng)等優(yōu)