基于SystemC的光纤陀螺数字系统验证方法研究

admin · 发表于 2022-9-29 09:14:01

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雅宝题库解析：
随着武器系统朝着高精度、轻小型、低功耗的方向发展，对光纤陀螺也提出了轻小型、高集成度和高可靠性的要求。相比于光纤陀螺光路小型化技术，电路小型化的成功应用还较少。其中，将数字系统的可编程逻辑实现转换为专用芯片实现可以获得更小的器件体积、更低的功耗和更高的可靠性。然而，专用芯片投片成本高、一次投片不可更改的特点，对数字系统的验证提出了很高的要求。本课题正是基于光纤陀螺电路小型化的背景开展研究，目的是建立一个自动化的可靠的光纤陀螺数字系统验证平台，对光纤陀螺数字系统验证提供支持。但是这又不同于普通意义的数字系统验证，原因在于光纤陀螺的闭环工作特性，数字系统的输入完全依赖于非数字器件的处理，大量的光学器件和模拟电子器件组成的闭合环路必须被恰当地建模，并能够与数字系统进行联合仿真。为此，论文开展了以下的工作。1）研究数模混合系统的建模方法。使用统一的、宽谱的SystemC-AMS语言进行光纤陀螺光学和模拟电子器件的高层次抽象，建立了光纤陀螺的数据流模型。模型在固定时间步触发，接受数字系统输出并进行模型的运算，运算结果传递回数字系统中，完成整个光纤陀螺的闭环运算。2）研究数字系统的验证方法。分析了当前主流的验证技术，结合高级验证方法学（AVM）建立光纤陀螺验证智能验证平台。利用SystemC语言实现AVM的激励发生器、监视器、计分板等组件，支持验证复用，提高了验证效率。3）利用TCP/IP通信接口和Verilog的外部语言编程接口VPI实现了TDF模型、SystemC模块和数字系统的联合仿真。验证平台使用Shell脚本进行自动化控制，在大量验证任务前极为方便。4）分析光纤陀螺数字系统的模块划分和参数配置，设计了待验证的功能列表。由于数字系统中有大量的可配置参数，参数遍历是一项重要工作。本文采用Perl脚本自动生成带约束的参数配置，存放于验证用例中。验证运行前由shell脚本载入验证平台，执行仿真，记录日志并转存结果。本文最后进行了验证覆盖率的分析。

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