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一种FPGA白盒测试平台

阅读：289发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种FPGA白盒测试平台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明所述FPGA 白盒测试平台，属于FPGA白盒测试领域，包括控制模块、存储模块和测试执行模块；采用统一的模块结构，各模块之间相互关联，存放的自动化脚本具有通用性、易用性的特点。在测试过程中，测试人员只需进入到不同的目录下，运行脚本，便可执行测试，减少了每次测试时的“重复工作”。有效避免了测试过程中不同测试人员搭建的测试环境的“不统一性”，方便评审人员对测试人员的测试工作进行检视，测试环境中集成了许多自动化脚本，减少人工操作，节约了测试时间。，下面是一种FPGA白盒测试平台专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种FPGA白盒测试平台，其特征在于：包括控制模块、存储模块和测试执行模块；所述存储模块和测试执行模块均与控制模块相互连接；
所述控制模块用于存储模块与测试执行模块之间的数据交互与处理；
所述存储模块包括自动化脚本模块、设计代码存放模块、仿真模型存放模块、库文件存放模块、网表文件存放模块和测试代码存放模块；
所述自动化脚本模块用于存放自动化脚本，在功能仿真、门级仿真、时序仿真过程中自动生成文件列表；
所述设计代码存放模块用于存放相应编码语言的代码文件，生成设计代码存放目录；
所述仿真模型存放模块用于存放测试需要的仿真模型，生成存放测试需要的仿真模型目录；
所述库文件存放模块用于存放仿真库文件、静态时序分析库文件、逻辑等效性检查库文件，生成库文件存放目录；
所述网表文件存放模块用于存放网表文件、延迟文件，生成网表文件存放目录；
所述测试代码存放模块用于存放测试文件，生成测试代码存放目录；
所述测试执行模块包括编码规则检测模块、跨时钟域检测模块、逻辑等效检测模块、静态时序分析模块和仿真模块；
所述编码规则检测模块用于存放编码规则的执行脚本，生成编码规则检查执行目录；
所述跨时钟域检测模块用于存放跨时钟域检查的执行脚本，生成跨时钟域检查执行目录；
所述逻辑等效检测模块用于存放逻辑等效性检查的执行脚本，生成逻辑等效性检查执行目录；
所述静态时序分析模块用于存放静态时序分析的执行脚本，生成静态时序分析执行目录；
所述仿真模块用于存放仿真的脚本，生成仿真执行目录。
2.根据权利要求1所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述库文件存放目录包括用于存放功能仿真库、门级仿真库和时序仿真库的子目录；用存放逻辑等效性检查库的子目录；
和用于存放静态时序分析库的子目录。
3.根据权利要求2所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述网表文件存放目录包括用于存放布局布线后的网表文件以及延迟文件的子目录；用于存放综合后的网表文件的子目录。
4.根据权利要求3所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述用于存放布局布线后的网表文件以及延迟文件的子目录包括用于存放布局布线后用于静态时序分析的网表和延迟文件子目录；用于存放逻辑等效性检查的网表的子目录；和用于存放时序仿真的网表和延迟文件的子目录；
所述用于存放综合后的网表文件的子目录包括存放综合后用于逻辑等效性检查的网表的子目录；和用于存放门级仿真的网表的子目录。
5.根据权利要求4所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述测试代码存放目录下存放顶层测试文件以及子目录include；所述子目录include包括用于存放测试驱动文件的子目录；用于存放监视文件的子目录；和用于存放计分板文件的子目录；所述顶层测试文件用于仿真波形的生成、sdf的加载以及引用驱动文件、监视文件、计分板文件。
6.根据权利要求5所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述编码规则的执行脚本用于调用编码规则检查工具，读取设计文件，按照指定的规则集进行规则检查，并将生成的编码规则检查报告存放在编码规则检查执行目录下。
7.根据权利要求6所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述跨时钟域检查的执行脚本用于调用跨时钟域检查工具，读取设计文件以及约束文件，进行跨时钟域检查。
8.根据权利要求7所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述逻辑等效性检查的执行脚本用于调用逻辑等效性检查工具读取RTL代码、综合后的网表文件或布局布线后的网表文件以及库文件进行等效性检查，并生成分析报告存放在逻辑等效性检查执行目录下。
9.根据权利要求8所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述静态时序分析的执行脚本用于调用放静态时序分析工具读取布局布线后的网表文件、三种工况下的延迟文件、时序约束文件以及库文件进行静态时序分析，并将分析后的结果存放在静态时序分析执行目录下。
10.根据权利要求9所述FPGA白盒测试平台，其特征在于：所述仿真模块包括功能仿真模块、门级仿真模块和时序仿真模块；所述功能仿真模块用于存放功能仿真脚本，生成功能仿真执行目录；所述门级仿真模块用于存放门级仿真脚本，生成门级仿真执行目录；所述时序仿真模块用于存放时序仿真脚本，生成时序仿真执行目录；所述功能仿真的脚本包括以下功能：测试工具选择；顶层模块选择；顶层模块自动例化；仿真库选择；测试条目的显示、增加和删除；测试文件的自动生成；单个测试条目执行；多个测试条目执行；覆盖率配置；测试生成文件的存放；配置信息自动保存。

说明书全文

一种FPGA白盒测试平台

技术领域

[0001] 本发明属于FPGA白盒测试领域，具体涉及一种FPGA白盒测试平台。

背景技术

[0002] 随着FPGA在各大领域中的广泛应用，以及各行业对FPGA 软件的可靠性要求越来越严格，通过FPGA测试查找FPGA软件的缺陷越来越重要。但是目前大多FPGA的测试过程中，针对不同的FPGA相应的测试人员需要重复搭建用于测试的平台，且由于工作经验及搭建环境的不同，不同的测试人员所搭建的测试环境不具有统一性，影响测试结果，且不便于评审人员对测试人员的测试工作进行检视，效率较低。

发明内容

[0003] 本发明旨在解决上述问题，提供一种标准化、自动化的FPGA白盒测试平台。

[0004] 本发明所述FPGA白盒测试平台，包括控制模块、存储模块和测试执行模块；所述存储模块和测试执行模块均与控制模块相互连接；所述控制模块用于存储模块与测试执行模块之间的数据交互与处理；
所述存储模块包括自动化脚本模块、设计代码存放模块、仿真模型存放模块、库文件存放模块、网表文件存放模块和测试代码存放模块；
所述自动化脚本模块用于存放自动化脚本，生成存放自动化脚本目录；在功能仿真、门级仿真、时序仿真过程中自动生成文件列表；只要将源代码放到指定的位置，在测试过程中文件列表会自动生成，节省测试人员手动编写文件列表的时间。

[0005] 所述设计代码存放模块用于存放相应编码语言的代码文件，生成设计代码存放目录；所述仿真模型存放模块用于存放测试需要的仿真模型，生成存放测试需要的仿真模型目录；仿真模型包括比如eeprom模型、DDR模型，仿真模型一般厂家提供，单独存放即区别设计代码和测试代码，又方便查找。

[0006] 所述库文件存放模块用于存放仿真库文件、静态时序分析库文件、逻辑等效性检查库文件，生成库文件存放目录；所述网表文件存放模块用于存放网表文件、延迟文件，生成网表文件存放目录；
所述测试代码存放模块用于存放测试文件，生成测试代码存放目录；
所述测试执行模块包括编码规则检测模块、跨时钟域检测模块、逻辑等效检测模块、静态时序分析模块和仿真模块；
所述编码规则检测模块用于存放编码规则的执行脚本，生成编码规则检查执行目录；
所述跨时钟域检测模块用于存放跨时钟域检查的执行脚本，生成跨时钟域检查执行目录；
所述逻辑等效检测模块用于存放逻辑等效性检查的执行脚本，生成逻辑等效性检查执行目录；
所述静态时序分析模块用于存放静态时序分析的执行脚本，生成静态时序分析执行目录；
所述仿真模块用于存放仿真的脚本，生成仿真执行目录。

[0007] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述库文件存放目录包括用于存放功能仿真库、门级仿真库和时序仿真库的子目录；用存放逻辑等效性检查库的子目录；和用于存放静态时序分析库的子目录。

[0008] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述网表文件存放目录包括用于存放布局布线后的网表文件以及延迟文件的子目录；用于存放综合后的网表文件的子目录。

[0009] 更进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述用于存放布局布线后的网表文件以及延迟文件的子目录包括用于存放布局布线后用于静态时序分析的网表和延迟文件子目录；用于存放逻辑等效性检查的网表的子目录；和用于存放时序仿真的网表和延迟文件的子目录；更进一步，所述用于存放综合后的网表文件的子目录包括存放综合后用于逻辑等效性检查的网表的子目录；和用于存放门级仿真的网表的子目录。

[0010] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述测试代码存放目录下存放顶层测试文件以及子目录include；所述子目录include包括用于存放测试驱动文件的子目录；用于存放监视文件的子目录；和用于存放计分板文件的子目录；所述顶层测试文件用于仿真波形的生成、sdf的加载以及引用驱动文件、监视文件、计分板文件。

[0011] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述编码规则的执行脚本用于调用编码规则检查工具，读取设计文件，按照指定的规则集进行规则检查，并将生成的编码规则检查报告存放在编码规则检查执行目录下。

[0012] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述跨时钟域检查的执行脚本用于调用跨时钟域检查工具，读取设计文件以及约束文件，进行跨时钟域检查，脚本可以根据读取的参数选择是否运行后启动GUI界面，以便测试人员进行分析。

[0013] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述逻辑等效性检查的执行脚本用于调用逻辑等效性检查工具读取RTL代码、综合后的网表文件或布局布线后的网表文件以及库文件进行等效性检查，并生成分析报告存放在逻辑等效性检查执行目录下，脚本可以根据读取的参数选择是否运行后启动GUI界面，以便测试人员进行分析。

[0014] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述静态时序分析的执行脚本用于调用放静态时序分析工具读取布局布线后的网表文件、三种工况下的延迟文件、时序约束文件以及库文件进行静态时序分析，并将分析后的结果存放在静态时序分析执行目录下。脚本可根据读取的参数选择具体的工况，分析结果存放在以工况命名的子目录下。

[0015] 进一步，本发明所述FPGA白盒测试平台，所述仿真模块包括功能仿真模块、门级仿真模块和时序仿真模块；所述功能仿真模块用于存放功能仿真脚本，生成功能仿真执行目录；所述门级仿真模块用于存放门级仿真脚本，生成门级仿真执行目录；所述时序仿真模块用于存放时序仿真脚本，生成时序仿真执行目录；所述功能仿真的脚本包括以下功能：测试工具选择；顶层模块选择；顶层模块自动例化；仿真库选择；测试条目的显示、增加和删除；测试文件的自动生成；单个测试条目执行；多个测试条目执行；覆盖率配置；测试生成文件的存放；配置信息自动保存。

[0016] 本发明所述FPGA白盒测试平台，包括控制模块、存储模块和测试执行模块；采用统一的模块结构，各模块之间相互关联，存放的自动化脚本具有通用性、易用性的特点。在测试过程中，测试人员只需进入到不同的目录下，运行脚本，便可执行测试，减少了每次测试时的“重复工作”。有效避免了测试过程中不同测试人员搭建的测试环境的“不统一性”，方便评审人员对测试人员的测试工作进行检视，测试环境中集成了许多自动化脚本，减少人工操作，节约了测试时间。附图说明

[0017] 图1为本发明所述FPGA白盒测试平台所述目录结构示意图；图2为本发明所述FPGA白盒测试平台的测试流程示意图；
图3为本发明所述FPGA白盒测试平台仿真功能模块示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图及实施例对本发明所述FPGA白盒测试平台进行详细说明。

[0019] 本发明所述FPGA白盒测试平台，包括控制模块、存储模块和测试执行模块；所述存储模块和测试执行模块均与控制模块相互连接；所述控制模块用于存储模块与测试执行模块之间的数据交互与处理；
如图1所示，所述存储模块包括自动化脚本模块、设计代码存放模块、仿真模型存放模块、库文件存放模块、网表文件存放模块和测试代码存放模块；所述自动化脚本模块用于存放自动化脚本，生成存放自动化脚本目录env；在功能仿真、门级仿真、时序仿真过程中自动生成文件列表；所述设计代码存放模块用于存放相应编码语言的代码文件，生成设计代码存放目录rtl，分别通过子目录verilog、vhdl存放相应编码语言的代码文件；所述仿真模型存放模块用于存放测试需要的仿真模型，生成存放测试需要的仿真模型目录model；所述库文件存放模块用于存放仿真库文件、静态时序分析库文件、逻辑等效性检查库文件，生成库文件存放目录lib；所述网表文件存放模块用于存放网表文件、延迟文件，生成网表文件存放目录netlist；所述测试代码存放模块用于存放测试文件，生成测试代码存放目录testbench；所述测试执行模块包括编码规则检测模块、跨时钟域检测模块、逻辑等效检测模块、静态时序分析模块和仿真模块；所述编码规则检测模块用于存放编码规则的执行脚本，生成编码规则检查执行目录drc；所述跨时钟域检测模块用于存放跨时钟域检查的执行脚本，生成跨时钟域检查执行目录cdc；所述逻辑等效检测模块用于存放逻辑等效性检查的执行脚本，生成逻辑等效性检查执行目录ecn；所述静态时序分析模块用于存放静态时序分析的执行脚本，生成静态时序分析执行目录sta；所述仿真模块用于存放仿真的脚本，生成仿真执行目录。

[0020] 本发明所述FPGA白盒测试平台，所述库文件存放目录lib包括用于存放功能仿真库、门级仿真库和时序仿真库的子目录simulation；用存放逻辑等效性检查库的子目录ecn；和用于存放静态时序分析库的子目录sta。

[0021] 所述网表文件存放目录netlist包括用于存放布局布线后的网表文件以及延迟文件的子目录par；用于存放综合后的网表文件的子目录syn。所述用于存放布局布线后的网表文件以及延迟文件的子目录par包括用于存放布局布线后用于静态时序分析的网表和延迟文件子目录sta；用于存放分别、逻辑等效性检查的网表的子目录ecn；和用于存放时序仿真的网表和延迟文件的子目录sim；所述用于存放综合后的网表文件的子目录syn包括存放综合后用于逻辑等效性检查的网表的子目录ecn；和用于存放门级仿真的网表的子目录sim。

[0022] 本发明所述FPGA白盒测试平台，所述测试代码存放目录下存放顶层测试文件testbench.sv以及子目录include；所述子目录include包括用于存放测试驱动文件的子目录driver；用于存放监视文件的子目录monitor；和用于存放计分板文件的子目录sorceboard；所述顶层测试文件testbench.sv用于仿真波形的生成、sdf的加载以及引用驱动文件、监视文件、计分板文件。

[0023] 本发明所述FPGA白盒测试平台，所述编码规则的执行脚本用于调用编码规则检查工具，读取设计文件，按照指定的规则集进行规则检查，并将生成的编码规则检查报告存放在编码规则检查执行目录下。

[0024] 本发明所述FPGA白盒测试平台，所述跨时钟域检查的执行脚本用于调用跨时钟域检查工具，读取设计文件以及约束文件，进行跨时钟域检查，脚本可以根据读取的参数选择是否运行后启动GUI界面，以便测试人员进行分析。

[0025] 本发明所述FPGA白盒测试平台，所述逻辑等效性检查的执行脚本用于调用逻辑等效性检查工具读取RTL代码、综合后的网表文件或布局布线后的网表文件以及库文件进行等效性检查，并生成分析报告存放在逻辑等效性检查执行目录下，脚本可以根据读取的参数选择是否运行后启动GUI界面，以便测试人员进行分析。

[0026] 本发明所述FPGA白盒测试平台，所述静态时序分析的执行脚本用于调用放静态时序分析工具读取布局布线后的网表文件、三种工况下的延迟文件、时序约束文件以及库文件进行静态时序分析，并将分析后的结果存放在静态时序分析执行目录下。脚本可根据读取的参数选择具体的工况，分析结果存放在以工况命名的子目录下。

[0027] 本发明所述FPGA白盒测试平台，所述仿真模块包括功能仿真模块、门级仿真模块和时序仿真模块；所述功能仿真模块用于存放功能仿真脚本，生成功能仿真执行目录sim；所述门级仿真模块用于存放门级仿真脚本，生成门级仿真执行目录gate_sim；所述时序仿真模块用于存放时序仿真脚本，生成时序仿真执行目录post_sim；所述功能仿真的脚本包括以下功能：测试工具选择；顶层模块选择；顶层模块自动例化；仿真库选择；测试条目的显示、增加和删除；测试文件的自动生成；单个测试条目执行；多个测试条目执行；覆盖率配置；测试生成文件的存放；配置信息自动保存。门级仿真脚本与sim目录下通用。时序仿真脚本与sim目录下的区别在于，选择测试条目执行时，会增加一级选择工况的对话，其他功能与sim目录下一致。

[0028] 本发明所述FPGA白盒测试平台的搭建步骤：1】在env目录下创建三个脚本文件，分别用于生产rtl目录下、netlist目录下、model目录下的文件列表，脚本名称暂且定为sim.setup、gate_sim.setup、post_sim.setup，脚本执行后生成的文件列表名称暂定为filelist.f，不同目录下的文件列表分别存放在各种目录下，如rtl/verilog目录下的文件列表存放在rtl/verilog/filelist.f中。

[0029] 2】在lib下存放测试需要到的所有库文件，包括逻辑等效性检查的库、仿真库、静态时序分析的库，所有的库文件存放在相应的目录下，不同厂家不同版本的库用名称区分。

[0030] 3】在drc、ecn、cdc、sta目录下创建相应测试工具的测试脚本，脚本名称暂定为run_drc、run_ecn、run_cdc、run_sta，三个脚本在执行前先判断rtl、netlist下是否存在filelist.f，若无则调用env下的相应的脚本进行生成，若存在则直接读取filelist.f完成相应的测试，流程如图2所示。

[0031] 4】在sim目录下创建测试脚本。暂定脚本名称为run，整个脚本的功能模块如图3所示。测试脚本使用人机交互的方式，即运行脚本后会显示菜单项供测试人员进行选择，每个功能模块的功能要求如下：测试工具选择：在人机交互界面中显示可以选择的仿真工具，并根据用户的选择，将测试工具信息保存在配置文件中。

[0032] 顶层模块选择：提供人机交互界面供用户输入顶层模块的名称，并将顶层模块名称保存在配置文件中。

[0033] 顶层模块自动例化与连接：根据提供的顶层模块的名称，在testbench中例化顶层模块，并将顶层端口信号进行连接。

[0034] 仿真库选择：在人机交互界面中显示可以选择的仿真库，包括Xilinx、Intel、Microsemi等厂家的功能仿真库、时序仿真库，用户可在界面中选取所需要的仿真库，若需要其他仿真库，可通过手动输入库的路径进行指定，测试脚本会将用户所选择的内容保存到配置文件中。

[0035] 测试条目的显示、增加、删除：提供所有测试条目的显示、增加、删除选项，如果用户需要增加测试条目，可在人机交互界面中选择增加选项，并输入新增测试条目的名称，测试脚本会根据用户的输入自动在配置文件中增加测试条目；如果用户需要删除测试条目，可在人机交互界面选择删除选项，并选择具体的测试条目，测试脚本会自动将配置文件中相应的测试条目进行删除，为避免误操作，测试脚本需要在增加和删除时增加再次确认的动作；如果用户需要显示测试条目，可在人机交互界面中选择显示选项，测试脚本会将所有的测试条目以列表的方式呈现出来。

[0036] 测试文件自动生成与移除：用户增加测试条目时，测试脚本自动在testbench/include/driver、testbench/include/monitor、testbench/include/scoreboard目录下生成相应的测试文件，测试文件名称与测试条目名称一致；用户删除测试条目时，测试脚本将testbench/include/driver、testbench/include/monitor、testbench/include/scoreboard目录下将对应的测试文件进行移除，同时会将移除的文件进行备份处理。

[0037] 覆盖率配置：根据选择的测试工具，显示可选的代码覆盖率类型，同时将用户选择的覆盖率配置信息保存在配置文件中。

[0038] 配置信息显示与自动保存：执行测试脚本时，测试脚本会在人机交互界面中显示当前配置文件中所有的配置信息，同时自动保存用户修改的内容。

[0039] 单个测试条目执行：测试脚本显示所有的测试条目，用户可以选择其中一个进行仿真测试，根据用户选择的测试条目，测试脚本自动修改testbench.sv中引用的驱动文件、监视文件、计分板文件的名称，并按照配置文件中的配置要求，调用仿真工具完成测试。

[0040] 多个测试条目执行：测试脚本显示所有的测试条目，用户可以选择多个测试条目进行仿真测试，所有选择的测试条目顺序执行，执行过程中测试脚本根据测试条目名称自动对testbench.sv中引用的驱动文件、监视文件、计分板文件的名称进行相应修改，同时按照配置文件中的配置要求，调用仿真工具完成测试。

[0041] 测试生成文件的存放：测试条目执行完以后，测试脚本将生成的波形文件、日志文件、覆盖率文件分开存放，所有文件的名称均以测试条目的名称进行区分。

[0042] 5】在gate_sim目录下链接sim目录下的配置文件，并复用sim目录下的测试脚本。

[0043] 6】在post_sim目录下链接sim目录下的配置文件，在sim目录下仿真脚本功能的基础上增加以下功能：1、测试条目执行时，增加选择工况的功能，即每个测试条目可以选择在不同工况条件下执行；
2、波形文件、日志文件、覆盖率文件的命名，增加工况类型进行区分。

[0044] 采用测试平台进行测试的步骤：1】导入代码：1、根据RTL的代码类型，分别存放在rtl目录下不同的子目录中；2、将不同类型的网表文件存放在netlist目录下对应的子目录中。

[0045] 2】测试执行：根据测试需要进入到不同的测试目录下，运行相应的测试脚本进行测试。

[0046] 3】回归测试：将rtl目录以及netlist目录下的测试文件进行相应替换，按照回归的要求执行相应的测试脚本。

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