基于FC-2协议的SoC软硬件协同设计与验证

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1、基于FC-2协议的SoC软硬件协同设计与验证摘要随着微电子技术的迅速发展和芯片集成度的飞速提高，集成电路的设计己经进入SoC(System．on．a．Chip)时代。验证是SoC设计过程中不可或缺的重要环节，它是在流片前发现设计缺陷和错误的最后机会，所以对于整个项目的成败而言，验证的作用至关重要。随着应用需求的不断提升，SoC的设计规模急剧增大，功能日益复杂，性能要求也越来越高，如何缩短验证时间、提高验证效率和质量以缩短芯片的上市时间便成为SoC设计领域中最为关注的课题之一。20世纪90年代末兴起的光纤通道(FiberChannel，FC)标准兼有高速网络通信和I／O通道控制的优势，支持多种可

2、选的传输介质、传输速率、拓扑结构和高层通信协议，己发展成为嵌入式高速网络通信领域的一种高带宽、低成本、实时性强、可扩展性好的解决方案，因此，采用SoC技术来设计实现FC协议处理芯片具有非常广阔的前景和市场。本文是基于采用SoC技术来设计FC协议处理芯片项目的一部分，文章根据现有SoC设计的方法和验证流程，并结合本项目，提出了一种软硬件协同设计方法与验证流程，研究内容分为以下三个方面：(1)作为FC协议的协议处理器，FC．2层协议的分析与理解，对于SoC硬件的设计及验证至关重要，本文主要针对FC．2层协议的各个功能进行深入研究和详细分析，结合相应的硬件环境，以此开发验证项和验证软件。(2)分析了

3、SoC设计的方法及流程，以及其与传统的IC设计方法的不同点，提出了一种软硬件协同验证流程。以基于虚拟原型仿真和基于FPGA原型验证相结合的方法构建软硬件协同仿真验证平台，根据既定的功能验证流程和规范，先后分别开发模块级和系统级验证程序，在两种验证环境下对SoC设计进行层次化的功能验证。(3)为了进一步保证验证的充分性，最后分析了实时操作系统在SOC软硬件协同验证中的作用，提出了一种基于RTOS(Real．timeOperatingSystem)的协同软件验证方案。论文所提出的方案在本FC协议芯片的开发过程中得以实施，保证了验证的充分性，减少了验证的工作量，取得了良好效果，加速了此芯片的开发过程

4、，并已流片成功。关键词：光纤通道，片上系统，协同设计与验证，集成电路，FPGA，ARMUHARDWAREANDSoFTWARECo．DESIGNINGANDVERTIFICATIoNBASEDoNFC．2PRoToCoLUSINGSoCTECHNoLoGYABSTRACTWiththerapidenhancementoftheintegrationofchips，theSoC(System—on—a·Chip)timeforIC(integratecircuit)designhascome．VerificationiSthemostimportantprocessinSoCdesign．bec

5、auseitisthelastchancetofindthedesigningdrawbacksanderrorsbeforepre—silicon．Soverificationisofgreatsignificancetodecidewhetherthewholeprojectsucceedornot．AsthedemandforapplicationsiSrising，thescaleofSoCdesignisincreasingrapidly，thefunctionofSoCisgettingmoreandmorecomplex，thedemandforcapabilityofitisg

6、ettinghigherandhigher．Consequently，inordertoreducetimeforchipsgettingintothemarket，itbecomesoneofthemostattractiveprojectsinSoCdesignfieldtoshortenverificationtimeandimproveverificationefficiencyandquality．FC(FiberChannel)standards，whichroseattheendofthe1990s．haveadvantagesofbothhigh．speednetworkcom

7、municationsandI／Ochannelcontrol，anditsupportsawiderangeofselectabletransmissionmedia，transmissionrate，topologystructureandhigh—levelcommunicationprotoc01．Owingtotheseadvantages，ithasdevelopedintoabest