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)級驗(yàn)證.pdf

1、TD-SCDMA 第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)是近百年來我國通信史上第一個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國際通信標(biāo)準(zhǔn)，它的出現(xiàn)在我國通信發(fā)展史上具有里程碑的意義，并將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，是整個中國通信業(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，也為后期的芯片測試工作打好基礎(chǔ)。 芯片復(fù)雜度的快速增長以及工藝和市場方面的挑戰(zhàn)，給系統(tǒng)芯片的驗(yàn)證帶來了很大的影響。特別是對于手機(jī)基帶芯片這種千萬門級的系統(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)時間和減少開發(fā)成本的同時，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)證時間，采用何種驗(yàn)證語言及支持它的EDA工具，對芯片設(shè)計(jì)公司而言成為了更關(guān)鍵的問題。 本文對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(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，通過perl腳本對整個驗(yàn)證架構(gòu)中進(jìn)行仿真管理與控制，實(shí)現(xiàn)了對c_mode

5、l參考模型的實(shí)時調(diào)用、輸入?yún)?shù)的隨機(jī)生成以及輸出數(shù)據(jù)的實(shí)時比對等自動化功能。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ISP系統(tǒng)使用，將模塊驗(yàn)證平臺中對中斷信號的監(jiān)測從模塊級提高到了系統(tǒng)級，即監(jiān)測經(jīng)過ARM中斷處理單元處理過的中斷信號。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，該平臺實(shí)現(xiàn)了圖象處理中所有模塊的系統(tǒng)級驗(yàn)證。此外，對圖象處理系統(tǒng)還進(jìn)行了FPGA

6、驗(yàn)證，作為對基于仿真的驗(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)，對芯片設(shè)計(jì)部門而言是流片前簽發(fā)的最后一個環(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，對去噪模塊代碼覆蓋率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。對去噪模塊的驗(yàn)證通過了展訊公司模塊驗(yàn)證的評審流程，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)