soc軟硬件協(xié)同驗證系統(tǒng)前端系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)

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1、摘要隨著ASIC系統(tǒng)集成程度的持續(xù)增長以及半導(dǎo)體制造工藝的不斷發(fā)展，SoC系統(tǒng)的復(fù)雜度正在快速上升，對時序的要求也越來越嚴(yán)格。僅僅依靠傳統(tǒng)的軟件仿真已經(jīng)不能有效地滿足大規(guī)模SoC系統(tǒng)開發(fā)的需要，在開發(fā)中使用硬件作為強有力的仿真手段，其重要性愈加明顯。軟硬件協(xié)同驗證系統(tǒng)已經(jīng)成為開發(fā)大規(guī)模高工藝SoC系統(tǒng)所需要的仿真與驗證系統(tǒng)的最新發(fā)展方向。SoC軟硬件協(xié)同驗證系統(tǒng)由主控機、前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)三部分構(gòu)成。主控機負責(zé)軟件仿真并控制硬件仿真的過程。前端系統(tǒng)負責(zé)主控機與后端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。后端系統(tǒng)負責(zé)具體的硬件仿真。本論文的任務(wù)就是設(shè)計并實現(xiàn)SoC軟硬件協(xié)同驗證系統(tǒng)的前端系

2、統(tǒng)。本論文根據(jù)SoC軟硬件協(xié)同驗證系統(tǒng)對前端系統(tǒng)的開發(fā)需求，設(shè)計了系統(tǒng)三部分之間的通信協(xié)議。在以ARM9微處理器為中心的硬件平臺上，對嵌入式LINUX系統(tǒng)進行了啟動引導(dǎo)代碼的改造、內(nèi)核的裁減配置以及驅(qū)動程序和應(yīng)用程序的編寫。工作重點包括修改啟動引導(dǎo)代碼，設(shè)計實現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動程序，制定主控機與前端系統(tǒng)、前端系統(tǒng)與后端系統(tǒng)的通信協(xié)議以及設(shè)計實現(xiàn)應(yīng)用程序。本課題開發(fā)的前端系統(tǒng)已經(jīng)用于SoC軟硬件協(xié)同驗證系統(tǒng)中。通過該前端系統(tǒng)可以正確的在主控機和后端系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換；在數(shù)據(jù)交換中出現(xiàn)錯誤的時候能夠識別并加以過濾；在通信鏈路出現(xiàn)嚴(yán)重故障通信不能正常進行的情況下能夠完成相應(yīng)模

3、塊的復(fù)位和再啟動；系統(tǒng)上電后可以“恢復(fù)配置”。SoC軟硬件協(xié)同驗證系統(tǒng)已經(jīng)通過了驗收，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，并且已經(jīng)投入實際應(yīng)用之中。關(guān)鍵詞：通信協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)、ARM9、LINUX、設(shè)備驅(qū)動ABSTRACTWiththedevelopmentoftheASICandthesemiconductortechnics，thelargescaleSoCsystemisbecomingcomplexer，anditsschedulingisbecomingexactituder．OnlyusingthetraditionalsofttoolsCan’tsatistythe

4、requirementoftheemulatorandvalidateneededbythelargescaleSoCsystem．Thehardwarewhichisthestrongtoolsfordebugginganddeveloppingbecomesmoreimportant．Thesystemforvalidationwiththesoftandhardwareisthedirectionofthedeveloppinginthefuture．．Thesystemforvalidationwiththesoftandhardwareiscompose

5、ofthecontrolmachine，formersystemandtheback-endsystem．Thefunctionoftheformersystemistransimitingthedatabetweenthecontrolmachineandtheback-endsystem．ThispaperisrecitethedesignandimplementofthecommunicationsubsystemoftheSocvalidatesystem．ThispaperfirstanalyzestherequirementoftheSoCvalida

6、tionsystembasedontheARM9platform．Themainworkincluderebuildingthestartupcode，configuringthekerneloftheLinuxOS，implementingthedevicedriverandtheapplication．Theemphasesisrebuilingthestartupcodeandaddingthemodule，drawingthecommunicationprotocolandimplementingthedevicedriverandtheapplicati

7、on．TheformersystemisappliedintheSoCvalidationsystem．ItCantrammintthedatabetweenthecontrollemachineandtheback-endsystem．Whenthesystembreakdown，itcanfiltratethewrongdata,sometimesitcanresetthemodule．Intermofthesystemfeatureitimplementtheautoconfigureofthelastinformation．SoCvalidatesyste

8、mhasp