[發明專利]一種基于模擬器的軟硬件協同驗證方法及系統

有效

• 申請號: 201210214895.X
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102841837A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 朱浩;彭楚;王東輝;張鐵軍;洪纓
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G06F11/26
• 分類號: G06F11/26
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種基于模擬器的軟硬件模型協同驗證方法，其特征在于：

硬件模型在指令流水線開始工作前調用軟件模型，并將所述硬件模型仿真的時鐘信息發送給所述軟件模型；所述軟件模型驅動內核模擬器進行初始化配置；

當所述硬件模型在指令流水線執行到指令執行階段時調用所述軟件模型，并將所述硬件模型仿真的當前時間點發送給所述軟件模型；所述軟件模型驅動所述內核模擬器執行完指令，并根據所述硬件模型仿真的當前時間點、所述時鐘信息計算所述指令在硬件模型中執行完成的時間點；

當所述硬件模型寫寄存器堆時，調用所述軟件模型，并將指令執行完成時的數據信息發送給所述軟件模型；所述軟件模型驅動所述內核模擬器進行數據信息比較，如果數據信息比較不一致，則定位出錯指令。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述時鐘信息包括時鐘精度和步長。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述內核模擬器在執行完指令后還包括：

建立數據結構，在所述數據結構中存放所述內核模擬器在執行完指令后的指令數據信息，所述指令數據信息包括寄存器類型、當前程序計數器PC指針、指令執行結束時的時間點、對應指令的二進制碼、寄存器存放的數據、寄存器索引號和標志位信息中的一個或多個。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數據信息比較進一步包括：

判斷標志位的布爾值，如果為假，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷時間點是否相同，如果相同，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷寄存器類型是否相同，如果相同，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷寄存器索引號是否相同，如果相同，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷寄存器存放的數據是否相同，如果不相同，則定位出錯指令。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模擬器的初始化配置操作包括加載可執行文件，初始化寄存器、獲取所述硬件模型仿真的時鐘信息和分配內存地址。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬件模型與所述軟件模型通過Verilog語言提供的標準編程語言接口進行通信。

7.一種基于模擬器的軟硬件模型協同驗證系統，包括硬件模型和軟件模型，其特征在于：所述軟件模型包括初始化模塊、模擬執行模塊和數據比較模塊；

初始化模塊，用于所述硬件模型在指令流水線開始工作前，驅動模擬器進行初始化配置，并接收由所述硬件模型發送的硬件仿真的時鐘精度與步長；

模擬執行模塊，用于當所述硬件模型在指令流水線執行到指令執行階段時，驅動所述模擬器執行完指令，并接收所述硬件模型仿真的當前時間點，所述模擬器根據所述硬件模型仿真的當前時間點、所述硬件仿真時鐘精度與步長計算所述指令在硬件模型中執行完成的時間點；

數據比較模塊，用于接收由所述硬件模型發送的指令執行完后的指令數據信息，并驅動所述模擬器進行數據信息比較，如果數據信息比較不一致，則定位出錯指令。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述初始化模塊具體用于：驅動所述模擬器加載可執行文件，初始化寄存器、硬件仿真時鐘精度與步長的獲取和內存地址分配。

9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述軟件模型還包括：

數據模塊，用于建立數據結構，用以在所述數據結構中存放所述模擬執行模塊在執行完指令后需要存儲的指令數據信息，所述指令數據信息包括寄存器類型、當前程序計數器PC指針、指令執行結束時的時間點、對應指令的二進制碼、寄存器存放的數據、寄存器索引號和標志位信息中的一個或多個。

10.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述比較模塊具體用于：

判斷標志位的布爾值，如果為假，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷時間點是否相同，如果相同，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷寄存器類型是否相同，如果相同，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷寄存器索引號是否相同，如果相同，則進行下一項比較，否則向后查找；

判斷數據比較是否相同，如果不相同，則定位出錯指令。

11.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述硬件模型與所述軟件模型器通過Verilog語言提供的標準編程語言接口進行通信。