事業(yè)發(fā)展迅速，設計與工藝技術不斷發(fā)展，更多和更復雜的功能被集成到一塊芯片上。SoC的集成度和復雜度大大提高，在IC設計中就容易引入錯誤，所以驗證工作將變得艱巨。隨著IC設計規(guī)模的增大以及設計周期的壓縮，傳統(tǒng)驗證技術已經(jīng)不能再滿足日益增長的驗證需求，驗證方法學應運而生，目前，

　　本文目的在于為數(shù)字基帶處理單元中標簽發(fā)送鏈路的編碼模塊搭建一個適當?shù)�、完善的驗證平臺，用來驗證RTL代碼的正確與否。運用面向對象思想的UVM驗證方法學和C語言進行平臺的設計與實現(xiàn)，它能有效地縮短驗證周期，提高驗證效率，加大芯片的面試可能性。

　　目前，主流的驗證方法學有VMM、OVM和UVM。UVM基于SysteVerilog語言，具有VMM、OVM等諸多驗證方法學的優(yōu)點，是一套高效、開源的驗證方法學。UVM由Accellera標準組織推出，并得到了三大主流EDA供應商支持。

　　通用驗證方法學（Universal Verification Methodology，UVM）是一個以SystemVerilog類庫為主體的驗證平臺開發(fā)框架，可以利用其可重用組件構建具有標準化層次結構和接口的功能驗證環(huán)境。

　　（1）uvm_driver類：是從uvm_sequencer中獲取事務（transacTIon），經(jīng)過轉化在接口中對DUT進行時序激勵。diver類與sequencer類之間的通信就是為了獲取新的事務對象，這一操作通過pull方式實現(xiàn)：

　　（3）uvm_sequencer類：就像一個管道，從中傳送連續(xù)的激勵事務，并最終通過TLM端口送至driver一側。

　　（8）uvm_test：是驗證環(huán)境的唯一入口，只有通過它才能正常運轉uvm的phase機制。

　　圖2中的DUT實現(xiàn)了FM0和Miller副載波調制編碼。在ISO/IEC18000-6C協(xié)議標準中，標簽發(fā)送鏈路主要采用是FM0編碼和Miller編碼。編碼方式的選擇由m［1:0］來決定，只有當m值為2′b00時才會選擇FM0編碼，m為2′b01、2′b10、2′b11時選擇Miller編碼。

　　FM0編碼是通過電平翻轉的方式來實現(xiàn)編碼，數(shù)據(jù)碼元-0和-1翻轉的次數(shù)不同。碼元-0在碼元周期中間會發(fā)生一次電平翻轉，而碼元-1只在每個碼元起始處發(fā)生電平翻轉。從圖3所示FM0編碼的狀態(tài)跳轉圖可以看出FM0編碼的碼元-0和-1的波形，而且在FM0編碼結束后需要在碼元數(shù)據(jù)的尾端添加結束標志，結束標志會以固定碼流來結束。碼元波形和結束符如圖4所示。

　　Miller編碼又稱為副載波調制編碼，也是通過電平翻轉的方式來實現(xiàn)編碼。編碼方式和狀態(tài)跳轉如圖5所示。

　　根據(jù)Miller編碼規(guī)則，按照m［1:0］值不同，每個數(shù)據(jù)可能被編碼成4位、8位16位碼元。如果m值為01，對應M值為2，每個數(shù)據(jù)編碼為4位碼元；m值為10，對應M值為4，每個數(shù)據(jù)編碼為8位碼元；m值為11，對應M值為8，每個數(shù)據(jù)編碼為16位碼元。Miller編碼序列如圖6所示，每個編碼序列分別對應M值為2、4、8。由圖可知數(shù)據(jù)編碼時，只有在數(shù)據(jù)-0和-0邊界電平不發(fā)生翻轉跳變以外其他數(shù)據(jù)邊界處都會發(fā)生電平的翻轉跳變。

　　與FM0編碼類似，Miller除了采用電平翻轉實現(xiàn)編碼外，編碼結束后在數(shù)據(jù)的尾部同樣需要添加結束標志。FM0采用固定碼流作為結束標志，即保持持續(xù)碼元電平。但是Miller編碼的結束標志相對會復雜一些，如圖7所示。

　　設計FM0編碼的C_Model。模型輸入包括了m參數(shù)、data，輸出編碼后數(shù)據(jù)及編碼后的數(shù)據(jù)長度。首先需要將數(shù)據(jù)讀入模型，根據(jù)數(shù)據(jù)電平編碼。編碼算法主要設置一個變量data_tmp，在編碼開始時設置為1，如果是編碼-0，則輸出碼元~data_tmp和data_tmp，data_tmp值保持不變。如果是編碼-1，則輸出碼元~data_tmp和~data_tmp，data_tmp值取反。通過不斷更新data_tmp值來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的編碼輸出，編碼完成后添加結束標識符。

　　設計Miller副載波調制編碼的C_Model，模型輸入包括了m參數(shù)、data，結合副載波調制類型和數(shù)據(jù)類型，將編碼后的數(shù)據(jù)及長度輸出，另外，由于Miller前同步碼最后一位碼元電平為低，因此其初始data_tmp應為0，結合m的值進行編碼，編碼完成后添加結束標識符。

　　環(huán)境搭建完畢后用QuestaSim進行仿真驗證，根據(jù)輸出的波形和驗證信息比較DUT功能的正確與否，并查看輸出的功能覆蓋率來檢測各功能點的實現(xiàn)狀況。

　　由圖9所示可以發(fā)現(xiàn)，UVM計分板中顯示驗證通過，DUT的輸出和模型的輸出是一致的，DUT的設計滿足功能實現(xiàn)。

　　由圖10可知，m=0時，執(zhí)行FM0編碼，m=1時，即執(zhí)行miller編碼，每個數(shù)據(jù)分別編碼為2和4個碼元，由圖可知：m=0，data=3′b000，得到編碼后的數(shù)據(jù)為01010100，數(shù)據(jù)長度為8位，最后2位是結束標識符00，根據(jù)FM0編碼原則結果是正確的；而m=1，data=3′111，得到的編碼后數(shù)據(jù)為1001_0110_1001_0110，數(shù)據(jù)長度為16位，最后4位0110是結束標識符，根據(jù)miller編碼原則結果是正確的。

　　圖12是一個由覆蓋率驅動并且受約束的隨機分層測試平臺所產(chǎn)生的整個FM0、Miller編碼仿真波形圖，由圖可見，平臺跑了很多個testcase。

　　圖13描述此DUT的功能覆蓋率，F(xiàn)M0編碼以及Miller編碼的3種模式都覆蓋到了，各功能點的覆蓋率達到了100%。

　　UVM驗證方法學作為目前主流的IC驗證方法學，盡管在前期搭建驗證平臺的的時間較長，但是執(zhí)行效率很高，可以縮短整個研發(fā)的驗證時間。本文介紹了基于DPI-C接口和UVM相結合的驗證環(huán)境，實現(xiàn)了C程序與基于UVM環(huán)境的接口對接，使用受約束的隨機激勵以及覆蓋率驅動，使驗證平臺中程序開發(fā)方便且調試方便，縮短了驗證周期，保證了驗證的完備性，有效地縮短了驗證周期，提高了驗證效率，加大了芯片的面試可能性。

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