Made available in DSpace on 2014-06-12T15:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3452_1.pdf: 3452194 bytes, checksum: f140ad60d48eddac72b254cec44bfe46 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / O advento das novas tecnologias Very Large Scale Integration (VLSI) e o crescimento da demanda por produtos eletrônicos no mundo estão trazendo um aumento explosivo na complexidade dos circuitos eletrônicos. A contrario sensu, o tempo de mercado (time-tomarket) de um produto eletrônico, e o tempo de projeto necessário para produção e venda de um sistema estão ficando cada vez menores. Para que o circuito integrado chegue ao mercado com o funcionamento esperado é necessário realizar testes. Parte desses testes é chamada de verificação funcional e é a parte do projeto que requer mais tempo de desenvolvimento. Buscam-se sempre novos métodos que permitam que a verificação funcional seja realizada de forma ágil, fácil e que proveja uma maior reusabilidade e diminuição da complexidade na construção do ambiente de simulação, sem interferir negativamente na qualidade do processo de verificação e do produto. Dessa forma, o uso de uma metodologia de verificação funcional eficiente e de ferramentas que auxiliem o engenheiro de verificação funcional é de grande valia. A metodologia OVM_tpi permite o desenvolvimento de todo o fluxo de construção de um ambiente de verificação, independente da escolha feita pela equipe desenvolvedora, de forma que o ambiente de simulação seja gerado antes da implementação do circuito a ser verificado (Design Under Verification - DUV). Além disso, ataca os principais desafios do processo de verificação funcional, tempo e custo de desenvolvimento, contribuindo para uma diminuição da complexidade, reusabilidade, comunicação entre o ambiente com uma interface bem definida e diminuição no tempo de desenvolvimento de um testbench através do uso de templates que criam de forma semiautomática partes do ambiente de verificação. OVM_tpi teve como principal base a metodologia Open Verification Methodology (OVM), utilizando sua biblioteca para a construção do testbench e o paradigma de linguagem orientação objeto suportado por SystemVerilog, linguagem criada especialmente para verificação funcional e design. Sua validação foi através de estudos de casos que demonstraram a eficácia do seu uso, tanto para circuitos unidirecionais, quanto para bidirecionais

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / A crescente demanda por produtos eletrônicos e a capacidade cada vez maior de integração criaram sistemas extremamente complexos em chips, conhecidos como Systemon- Chip ou SoC. Seguindo em sentido oposto a esta tendência, os prazos (time-to-market) para que estes sistemas sejam construídos vem continuamente sendo reduzidos, obrigando que muito mais funcionalidades sejam implementadas em períodos cada vez menores de tempo. A necessidade de um maior controle de qualidade do produto final demanda a atividade de Verificação Funcional que consiste em utilizar um conjuntos de técnicas para estimular o sistema em busca de falhas. Esta atividade é a extremamente dispendiosa e necessária, consumindo até cerca de 80% do custo final do produto. É neste contexto que se insere este trabalho, propondo uma metodologia de Verificação Funcional chamada IVM que irá fornecer todos os subsídios para garantir a entrega de sistemas de alta qualidade, e ainda atingindo as rígidas restrições temporais impostas pelo mercado. Sendo baseado em metodologias já bastante difundidas e acreditadas, como o OVM e o VeriSC, o IVM definiu uma organização arquitetural e um fluxo de atividades que incorporou as principais características de ambas as abordagens que antes estavam disjuntas. Esta integração de técnicas e conceitos resulta em um fluxo de verificação mais eficiente, permitindo que sistemas atinjam o custo, prazo e qualidade esperados

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-27T17:42:49Z No. of bitstreams: 1 HELDER FERNANDO DE ARAUJO OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2010..pdf: 2110687 bytes, checksum: 5d2a2c0f6c5039c3f21dd8219d20f122 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T17:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HELDER FERNANDO DE ARAUJO OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2010..pdf: 2110687 bytes, checksum: 5d2a2c0f6c5039c3f21dd8219d20f122 (MD5) Previous issue date: 2010-06-16 / O processo de desenvolvimento de um circuito digital complexo pode ser composto por diversas etapas. Uma delas é a verificação funcional. Esta etapa pode ser considerada uma das mais importantes, pois tem como objetivo demonstrar que as funcionalidades do circuito a ser produzido estão em conformidade com a sua especificação. Porém, além de ser uma fase com grande consumo de recursos, a complexidade da verificação funcional cresce diante da complexidade do hardware a ser verificado. Desta forma, o uso de uma metodologia de verificação funcional eficiente e de ferramentas que auxiliem o engenheiro de verificação funcional são de grande valia. Neste contexto, este trabalho realiza uma reformulação da metodologia de verificação funcional VeriSC, originando uma nova metodologia, denominada BVM (Brazil-IP Verification Methodology). VeriSC é implementada em SystemC e utiliza as bibliotecas SCV (SystemC Verification Library) e BVE (Brazil-IP Verification Extensions), enquanto BVM é implementada em SystemVerilog e baseada em conceitos e biblioteca de OVM (Open Verification Methodology). Além disto, este trabalho visa a adequação da ferramenta de apoio à verificação funcional eTBc (Easy Testbench Creator) para suportar BVM. A partir do trabalho realizado, é possível constatar, mediante estudos de caso no âmbito do projeto Brazil-IP, que BVM traz um aumento da produtividade do engenheiro de verificação na realização da verificação funcional, em comparação à VeriSC / The development process of a complex digital circuit can consist of several stages. One of them is the functional verification. This stage can be considered one of the most important because it aims to demonstrate that a circuit functionality to be produced is in accordance with its specification. However, besides being a stage with large consumption of resources, the complexity of functional verification grows according to the complexity of the hardware to be verified. Thus, the use of an effective functional verification methodology and tools to help engineer the functional verification are of great value. Within this context, this work proposes a reformulation of the functional verification methodology VeriSC, resulting in a new methodology called BVM (Brazil-IP Verification Methodology). VeriSC is implemented in SystemC and uses the SCV (SystemC Verification Library) and BVE (Brazil-IP Verification Extensions) libraries, while BVM is implemented and based on SystemVerilog and OVM (Open Verification Methodology) concepts and library. Furthermore, this study aims the adequacy of the functional verification tool eTBc (testbench Easy Creator), to support BVM. From this work it can be seen, based on case studies under the Brazil-IP project, that BVM increase the productivity of the engineer in the functional verification stage when compared to VeriSC.

Nos ambientes de desenvolvimento de sistemas integrados da atualidade, os requisitos dos sistemas devidos ao alto grau de funcionalidades incorporadas vêm-se incrementando, gerando uma alta complexidade nos projetos. Isto traz como consequência o aumento na quantidade de ciclos dentro do fluxo de projeto. Uma solução tem sido o uso de blocos IP para acelerar o desenvolvimento. Entretanto, para garantir um grau elevado de confiabilidade destes componentes, os processos de verificação devem comprovar que todas as propriedades do circuito estejam sendo cumpridas. Uma das técnicas utilizadas para isto é verificação funcional por simulação, que procura explorar, através da injeção de vetores de teste, a maior porção possível de todo o espaço de estados do circuito. Quanto maior o número de estados possíveis, maior o número de vetores de testes que devem ser inseridos. Portanto, o número de vetores de teste deve ser reduzido de forma considerável, entretanto, por este fato, métricas para determinar a completeza do processo de verificação, definidas como modelos de cobertura, têm sido necessárias. As métricas de cobertura são estabelecidas segundo as estratégias de observação do projeto sob verificação, DUV, sendo bastante comum na indústria a de caixa preta que tem como objetivo a estimulação das entradas e a observação dos eventos de saída do DUV. Neste caso, para determinar se o sistema cumpre com as especificações, o engenheiro de verificação, deve definir os eventos à saída que considera relevantes e as métricas para determinar a quantidade de vezes que devem ser observadas. Este tipo de modelagem é conhecido como cobertura por itens. A quantidade de itens e os eventos a serem observados podem ser dfinidos pelo conhecimento especialista, dos engenheiros de verificação ou, para simplificar esta tarefa, uma distribuição uniforme é adotada. Como estas formas de modelagem não abstraem todas as propriedades do circuito, o perfil da distribuição de valores dos eventos (parâmetros) escolhidos, em geral, não estão correlacionados com o perfil real verficado durante a execução dos testbenches , tendo como consequência o aumento dos tempos de simulação. Para tratar do problema acima, o presente trabalho tem como objetivo geral o desenvolvimento de uma metodologia para obter um modelo de cobertura de saída que apresente um perfil de distribuição semelhante ao real e que, assim, assista o engenheiro de verificação na seleção dos pontos ou intervalos de saída de interesse, adicionado-os às decisões derivadas de seu conhecimento especialista. Pela metodologia utilizada, encontra-se a(s) equação(ões) que define(m) a(s) saída(s) do circuito sob verificação e, a partir destas, a distribuição probabilística por evento observável. No centro da metodologia está a ferramenta PrOCov (Probabilistic Output Coverage), projetada com os objetivos acima. A metodologia e a ferramenta foram testadas com alguns exemplos de circuitos, modelos em alto nível do filtro FIR, do processador FFT e do filtro Elliptic, todos descritos em SystemC. Nos três casos testados, o PrOCov encontrou satisfatoriamente os respectivos perfis de saída. Estes foram comparados com os perfis obtidos por simulação, mostrando que uma excelente precisão pode ser obtida; apenas pequenas variações foram encontradas devidas a erros de aproximação. Também variações de precisão e tempo de simulação em função da resolução dos parâmetros de saída (eventos) foram analisadas nesta dissertação. / In current integrated system development environments, the requirements for the design of multi-function systems have increased constantly. Consequently, the number of iterations in the design flow has also grown. A solution for this problem has been the use of IP-cores to speed up the hardware development. However, to guarantee high level of reliability for these components, the verification process has to be kept strict in other to prove if the all system properties have been satisfied. The mainstream technique that has been used in the industry for the verification process is the dynamic functional verification. It aims to explore, by test vector injection, all the state space of the circuit. The higher the number of possible states, the higher the number of test vectors to be inserted. Therefore, the number of test vectors must be kept as low as possible. Due to that, completion and sufficiency metrics, identified as the coverage model, should be carefully defined. The coverage metrics are established according the observation strategies of the design under verification, DUV, where the black box approach is very common in the industry, being aimed at the stimulation of the inputs and observing the events of the DUV output. To determine whether the system meets the specifications, the verification engineer must define the events (s)he considers relevant at the output and the metrics used to determine the amount of times that the results must be observed. This type of modeling is known as item coverage. The amount of items and events to be observed may be defined by the experience of the engineer, but in most cases, to simplify this task, a uniform distribution is adopted. Those forms of modeling do not abstract the functionality of the circuit, then, the probability distribution of the chosen events is uncorrelated to the real simulated distribution, when the testbenchs are implemented. Therefore, the resulting simulation time increases. To solve the problem that is mentioned above, this work aims the development of a methodology to compute the output coverage, which should be similar to the real output value distribution and thus assist the engineer in the selection of the proper check points or output ranges of interest, by adding them to the decisions derived from his(her) knowledge. This methodology finds the equations that represent the outputs of the DUV and, from them, it computes the output probabilistic distribution. At the core of this methodology is the PrOCov (Probabilistic Output Coverage) tool, which was developed with the goals above. Both methodology and tool were tested with three circuits described in high level language, the FIR filter, FFT processor and Elliptic filter, written in SystemC. In all three cases, PrOCov presented a satisfactorily output distribution. Excellent precision could be achieved by the results, with only small variations found due to approximation errors. Also variations of accuracy and simulation time due to different resolutions of the output parameters (events) were analyzed in this dissertation.

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7128_1.pdf: 2072446 bytes, checksum: b6bc5386371d917bd7613b206ac8e92f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A demanda cada vez maior por produtos eletronicos e a crescente capacidade de integração dos chips direcionaram a metodologia de projeto de sistemas embarcados para sua completa integração em um único chip ( System-on-Chip, ou SoC). Essa metodologia baseia-se cada vez mais em componentes previamente projetados e verificados (IP-core ) como uma alternativa de disponibilizar os sistemas dentro dos prazos esperados, sem perder o time-to-market do mercado consumidor de eletrônicos. Neste trabalho, é proposto um processo de desenvolvimento de IP-cores baseado em técnicas de engenharia de software chamado ipPROCESS, como um mecanismo de facilitar e promover o desenvolvimento de IP-cores de alta qualidade. Tendo o foco na criação de componentes de qualidade, o ipPROCESS foi definido com base em técnicas de verificação funcional, de modelagem visual da arquitetura, de interface de comunicação e de documentação seguindo os padrões da indústria. O processo foi descrito utilizando o meta-modelo UML denominado SPEM com o objetivo de facilitar e acelerar o seu entendimento, assim como permitir alterações futuras e facilitar o gerenciamento de projetos baseados no processo proposto

A crescente demanda por produtos eletrônicos e a capacidade cada vez maior de integração criaram sistemas extremamente complexos em chips, conhecidos como Systemon-Chip ou SoC. Seguindo em sentido oposto a esta tendência, os prazos (time-to-market) para que estes sistemas sejam construídos vem continuamente sendo reduzidos, obrigando que muito mais funcionalidades sejam implementadas em períodos cada vez menores de tempo. A necessidade de um maior controle de qualidade do produto final demanda a atividade de Verificação Funcional que consiste em utilizar um conjuntos de técnicas para estimular o sistema em busca de falhas. Esta atividade é a extremamente dispendiosa e necessária, consumindo até cerca de 80% do custo final do produto. É neste contexto que se insere este trabalho, propondo uma metodologia de Verificação Funcional chamada IVM que irá fornecer todos os subsídios para garantir a entrega de sistemas de alta qualidade, e ainda atingindo as rígidas restrições temporais impostas pelo mercado. Sendo baseado em metodologias já bastante difundidas e acreditadas, como o OVM e o VeriSC, o IVM definiu uma organização arquitetural e um fluxo de atividades que incorporou as principais características de ambas as abordagens que antes estavam disjuntas. Esta integração de técnicas e conceitos resulta em um fluxo de verificação mais eficiente, permitindo que sistemas atinjam o custo, prazo e qualidade esperados._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: The growing demand for electronic devices and its even higher integration capability created extremely complex systems in chips, known as System-on-Chip or SoC. In a opposite way to this tendency, the time-to-market for these systems be built have been continually reduced, forcing much more functionalities be implemented in even shorten time periods. The final product quality control is assured by the Functional Verification activity that consists in a set of techniques to stimulate a system in order to find bugs. This activity is extremely expensive and necessary, responding to around 80% of final product cost. In this context this work is inserted on, proposing a Functional Verification methodology called IVM that will provide all conditions to deliver high quality systems, while keeping the hard time restrictions imposed by the market. Based in well known and trusted methodologies, as OVM and VeriSC, the IVM defined an architectural organization and an activity flow that incorporates features of both approaches that were separated from each other. This techniques and concepts integration resulted in a more efficient verification flow, allowing systems to meet the desired budget, schedule and quality.

Nos ambientes de desenvolvimento de sistemas integrados da atualidade, os requisitos dos sistemas devidos ao alto grau de funcionalidades incorporadas vêm-se incrementando, gerando uma alta complexidade nos projetos. Isto traz como consequência o aumento na quantidade de ciclos dentro do fluxo de projeto. Uma solução tem sido o uso de blocos IP para acelerar o desenvolvimento. Entretanto, para garantir um grau elevado de confiabilidade destes componentes, os processos de verificação devem comprovar que todas as propriedades do circuito estejam sendo cumpridas. Uma das técnicas utilizadas para isto é verificação funcional por simulação, que procura explorar, através da injeção de vetores de teste, a maior porção possível de todo o espaço de estados do circuito. Quanto maior o número de estados possíveis, maior o número de vetores de testes que devem ser inseridos. Portanto, o número de vetores de teste deve ser reduzido de forma considerável, entretanto, por este fato, métricas para determinar a completeza do processo de verificação, definidas como modelos de cobertura, têm sido necessárias. As métricas de cobertura são estabelecidas segundo as estratégias de observação do projeto sob verificação, DUV, sendo bastante comum na indústria a de caixa preta que tem como objetivo a estimulação das entradas e a observação dos eventos de saída do DUV. Neste caso, para determinar se o sistema cumpre com as especificações, o engenheiro de verificação, deve definir os eventos à saída que considera relevantes e as métricas para determinar a quantidade de vezes que devem ser observadas. Este tipo de modelagem é conhecido como cobertura por itens. A quantidade de itens e os eventos a serem observados podem ser dfinidos pelo conhecimento especialista, dos engenheiros de verificação ou, para simplificar esta tarefa, uma distribuição uniforme é adotada. Como estas formas de modelagem não abstraem todas as propriedades do circuito, o perfil da distribuição de valores dos eventos (parâmetros) escolhidos, em geral, não estão correlacionados com o perfil real verficado durante a execução dos testbenches , tendo como consequência o aumento dos tempos de simulação. Para tratar do problema acima, o presente trabalho tem como objetivo geral o desenvolvimento de uma metodologia para obter um modelo de cobertura de saída que apresente um perfil de distribuição semelhante ao real e que, assim, assista o engenheiro de verificação na seleção dos pontos ou intervalos de saída de interesse, adicionado-os às decisões derivadas de seu conhecimento especialista. Pela metodologia utilizada, encontra-se a(s) equação(ões) que define(m) a(s) saída(s) do circuito sob verificação e, a partir destas, a distribuição probabilística por evento observável. No centro da metodologia está a ferramenta PrOCov (Probabilistic Output Coverage), projetada com os objetivos acima. A metodologia e a ferramenta foram testadas com alguns exemplos de circuitos, modelos em alto nível do filtro FIR, do processador FFT e do filtro Elliptic, todos descritos em SystemC. Nos três casos testados, o PrOCov encontrou satisfatoriamente os respectivos perfis de saída. Estes foram comparados com os perfis obtidos por simulação, mostrando que uma excelente precisão pode ser obtida; apenas pequenas variações foram encontradas devidas a erros de aproximação. Também variações de precisão e tempo de simulação em função da resolução dos parâmetros de saída (eventos) foram analisadas nesta dissertação. / In current integrated system development environments, the requirements for the design of multi-function systems have increased constantly. Consequently, the number of iterations in the design flow has also grown. A solution for this problem has been the use of IP-cores to speed up the hardware development. However, to guarantee high level of reliability for these components, the verification process has to be kept strict in other to prove if the all system properties have been satisfied. The mainstream technique that has been used in the industry for the verification process is the dynamic functional verification. It aims to explore, by test vector injection, all the state space of the circuit. The higher the number of possible states, the higher the number of test vectors to be inserted. Therefore, the number of test vectors must be kept as low as possible. Due to that, completion and sufficiency metrics, identified as the coverage model, should be carefully defined. The coverage metrics are established according the observation strategies of the design under verification, DUV, where the black box approach is very common in the industry, being aimed at the stimulation of the inputs and observing the events of the DUV output. To determine whether the system meets the specifications, the verification engineer must define the events (s)he considers relevant at the output and the metrics used to determine the amount of times that the results must be observed. This type of modeling is known as item coverage. The amount of items and events to be observed may be defined by the experience of the engineer, but in most cases, to simplify this task, a uniform distribution is adopted. Those forms of modeling do not abstract the functionality of the circuit, then, the probability distribution of the chosen events is uncorrelated to the real simulated distribution, when the testbenchs are implemented. Therefore, the resulting simulation time increases. To solve the problem that is mentioned above, this work aims the development of a methodology to compute the output coverage, which should be similar to the real output value distribution and thus assist the engineer in the selection of the proper check points or output ranges of interest, by adding them to the decisions derived from his(her) knowledge. This methodology finds the equations that represent the outputs of the DUV and, from them, it computes the output probabilistic distribution. At the core of this methodology is the PrOCov (Probabilistic Output Coverage) tool, which was developed with the goals above. Both methodology and tool were tested with three circuits described in high level language, the FIR filter, FFT processor and Elliptic filter, written in SystemC. In all three cases, PrOCov presented a satisfactorily output distribution. Excellent precision could be achieved by the results, with only small variations found due to approximation errors. Also variations of accuracy and simulation time due to different resolutions of the output parameters (events) were analyzed in this dissertation.

Uma das maiores restrições que existe atualmente no fluxo de projeto de CIs é a necessidade de um ciclo menor de desenvolvimento. Devido às grandes dimensões dos sistemas atuais, é muito provável encontrar no projeto de blocos IP, erros ou bugs originados na passagem de uma dada especificação inicial para seus correspondentes modelos de descrição de hardware. Isto faz com que seja necessário verificar tais modelos para garantir aplicações cem por cento funcionais. Uma das técnicas de verificação que tem adquirido bastante popularidade recentemente é a verificação funcional, uma vez que é uma alternativa que ajuda a manter baixos custos de validação dos modelos HDL ao longo do projeto completo do circuito. Na verificação funcional, que está baseada em ambientes de simulação, a funcionalidade completa (ou relevante) do modelo é explorada, aplicando-se casos de teste, um após o outro. Isto permite examinar o modelo em todas as seqüências e combinações de entradas desejadas. Na verificação funcional, existe a possibilidade de simular o modelo estimulando-o com casos de teste aleatórios, o qual ajuda a cobrir um amplo número de estados. Para facilitar a aplicação de estímulos em simulação de circuitos, é comum que espaços definidos por parâmetros de entrada sejam limitados em sua abrangência e agrupados de tal forma que subespaços sejam formados. No desenvolvimento de testbenches, os geradores de estímulos aleatórios podem ser criados de forma a conter subespaços que se sobrepõem (resultando em estímulos redundantes) ou subespaços que contenham condições que não sejam de interesse (resultando em estímulos inválidos). É possível eliminar ou diminuir, os casos de teste redundantes e inválidos através da aplicação de metodologias de modificação do espaço de estímulos de entrada, e assim, diminuir o tempo requerido para completar a simulação de modelos HDL. No presente trabalho, é realizada uma análise da aplicação da técnica de organização do espaço de entrada através de domínios de parâmetros do IP, e uma metodologia é desenvolvida para tal, incluindo-se, aí, uma ferramenta de codificação automática de geradores de estímulos aleatórios em linguagem SyatemC: o GET_PRG. Resultados com a aplicação da metodologia é comparada a casos de aplicação de estímulos aleatórios gerados a partir de um espaço de estímulos de entrada sem modificações.Como esperado, o número de casos de teste redundantes e inválidos aplicados aos testbenches foi sempre maior para o caso de estimulação aleatória a partir do espaço de estímulos de entrada completo com um tempo de execução mais longo. / One of the strongest restrictions that exist throughout ICs design flow is the need for shorter development cycles. This, along with the constant demand for more functionalities, has been the main cause for the appearance of the so-called System-on-Chip (SOC) architectures, consisting of systems that contain dozens of reusable hardware blocks (Intellectual Properties, or IPs). The increasing complexity makes it necessary to thoroughly verify such models in order to guarantee 100% functional applications. Among the current verification techniques, functional verification has received important attention, since it represents an alternative that keeps HDL validation costs low throughout the circuits design cycle. Functional verification is based in testbenches, and it works by exploring the whole (or relevant) models functionality, applying test cases in a sequential fashion. This allows the testing of the model in all desired input sequences and combinations. There are different techniques concerning testbench design, being the random stimulation an important approach, by which a huge number of test cases can be automatically created. In order to ease the stimuli application in circuit simulation, it is common to limit the range of the space defined by input parameters and to group such restricted parameters in sub-spaces. In testbench development, it may occur the creation of random stimuli generators containing overlapping sub-spaces (resulting in redundant stimuli) or sub-spaces containing conditions of no interest (resulting in invalid stimuli). It is possible to eliminate, or at least reduce redundant and invalid test cases by modifying the input stimuli space, thus, diminishing the time required to complete the HDL models simulation. In this work, the application of a technique aimed to organize the input stimuli space, by means of IP parameter domains, is analyzed. A verification methodology based on that is developed, including a tool for automatic coding of random stimuli generators using SystemC: GET_PRG. Results on applying such a methodology are compared to cases where test vectors from the complete verification space are generated. As expected, the number of redundant test cases applied to the testbenches was always greater for the case of random stimulation on the whole (unreduced, unorganized) input stimuli space, with a larger testbench execution time.

Uma das maiores restrições que existe atualmente no fluxo de projeto de CIs é a necessidade de um ciclo menor de desenvolvimento. Devido às grandes dimensões dos sistemas atuais, é muito provável encontrar no projeto de blocos IP, erros ou bugs originados na passagem de uma dada especificação inicial para seus correspondentes modelos de descrição de hardware. Isto faz com que seja necessário verificar tais modelos para garantir aplicações cem por cento funcionais. Uma das técnicas de verificação que tem adquirido bastante popularidade recentemente é a verificação funcional, uma vez que é uma alternativa que ajuda a manter baixos custos de validação dos modelos HDL ao longo do projeto completo do circuito. Na verificação funcional, que está baseada em ambientes de simulação, a funcionalidade completa (ou relevante) do modelo é explorada, aplicando-se casos de teste, um após o outro. Isto permite examinar o modelo em todas as seqüências e combinações de entradas desejadas. Na verificação funcional, existe a possibilidade de simular o modelo estimulando-o com casos de teste aleatórios, o qual ajuda a cobrir um amplo número de estados. Para facilitar a aplicação de estímulos em simulação de circuitos, é comum que espaços definidos por parâmetros de entrada sejam limitados em sua abrangência e agrupados de tal forma que subespaços sejam formados. No desenvolvimento de testbenches, os geradores de estímulos aleatórios podem ser criados de forma a conter subespaços que se sobrepõem (resultando em estímulos redundantes) ou subespaços que contenham condições que não sejam de interesse (resultando em estímulos inválidos). É possível eliminar ou diminuir, os casos de teste redundantes e inválidos através da aplicação de metodologias de modificação do espaço de estímulos de entrada, e assim, diminuir o tempo requerido para completar a simulação de modelos HDL. No presente trabalho, é realizada uma análise da aplicação da técnica de organização do espaço de entrada através de domínios de parâmetros do IP, e uma metodologia é desenvolvida para tal, incluindo-se, aí, uma ferramenta de codificação automática de geradores de estímulos aleatórios em linguagem SyatemC: o GET_PRG. Resultados com a aplicação da metodologia é comparada a casos de aplicação de estímulos aleatórios gerados a partir de um espaço de estímulos de entrada sem modificações.Como esperado, o número de casos de teste redundantes e inválidos aplicados aos testbenches foi sempre maior para o caso de estimulação aleatória a partir do espaço de estímulos de entrada completo com um tempo de execução mais longo. / One of the strongest restrictions that exist throughout ICs design flow is the need for shorter development cycles. This, along with the constant demand for more functionalities, has been the main cause for the appearance of the so-called System-on-Chip (SOC) architectures, consisting of systems that contain dozens of reusable hardware blocks (Intellectual Properties, or IPs). The increasing complexity makes it necessary to thoroughly verify such models in order to guarantee 100% functional applications. Among the current verification techniques, functional verification has received important attention, since it represents an alternative that keeps HDL validation costs low throughout the circuits design cycle. Functional verification is based in testbenches, and it works by exploring the whole (or relevant) models functionality, applying test cases in a sequential fashion. This allows the testing of the model in all desired input sequences and combinations. There are different techniques concerning testbench design, being the random stimulation an important approach, by which a huge number of test cases can be automatically created. In order to ease the stimuli application in circuit simulation, it is common to limit the range of the space defined by input parameters and to group such restricted parameters in sub-spaces. In testbench development, it may occur the creation of random stimuli generators containing overlapping sub-spaces (resulting in redundant stimuli) or sub-spaces containing conditions of no interest (resulting in invalid stimuli). It is possible to eliminate, or at least reduce redundant and invalid test cases by modifying the input stimuli space, thus, diminishing the time required to complete the HDL models simulation. In this work, the application of a technique aimed to organize the input stimuli space, by means of IP parameter domains, is analyzed. A verification methodology based on that is developed, including a tool for automatic coding of random stimuli generators using SystemC: GET_PRG. Results on applying such a methodology are compared to cases where test vectors from the complete verification space are generated. As expected, the number of redundant test cases applied to the testbenches was always greater for the case of random stimulation on the whole (unreduced, unorganized) input stimuli space, with a larger testbench execution time.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-15T15:44:40Z No. of bitstreams: 1 ANA KARINA DE OLIVEIRA ROCHA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2008..pdf: 1111308 bytes, checksum: d22b0170a207a14988449565a953bfb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-15T15:44:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANA KARINA DE OLIVEIRA ROCHA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2008..pdf: 1111308 bytes, checksum: d22b0170a207a14988449565a953bfb2 (MD5) Previous issue date: 2008-05-16 / A necessidade de sistemas cada vez mais complexos é uma realidade em quase todas as áreas de aplicação da eletrônica. Os avanços recentes da microeletrônica possibilitam o surgimento de soluções inovadoras para diversos problemas do mundo moderno, devido à criação, em ritmo cada vez mais acelerado, de sistemas digitais de qualidade, sendo possível integrar dezenas de milhões de transistores em um único chip, com baixo custo operacional. Esses sistemas estão em constante evolução, impulsionada pelo desenvolvimento da indústria de semicondutores. Assim, há fortes pressões de mercado para a disponibilização de novos produtos com um número cada vez maior de funcionalidades. As implementações dos circuitos eletrônicos complexos necessitam da utilização de metodologias eficientes e automatizadas, que auxiliem na diminuição das falhas de projeto, a exemplo da metodologia de verificação funcional denominada VeriSC, que fornece testbenches e utiliza a biblioteca SCV (SystemC Verification Library), mas se restringe à verificação de circuitos digitais que processam transações temporais síncronas. O trabalho desenvolvido consiste na criação de um mecanismo de implementação de transações temporais, aplicada à metodologia de verificação funcional VeriSC, tornando-a uma metodologia de verificação eficiente também para circuitos digitais capazes de processar transações temporais assíncronas. / The necessity for more complex systems is a reality in almost all electronic application areas. Recent advances in microelectronics make possible the appearance of innovative solutions for several problems of the modern world, due to the creation in accelerated rhythm of quality digital systems, allowing the integration of tens of millions of transistors in a single chip with low operational cost. Those systems are in constant evolution promoted by the development of the semiconductors industry. Thus, there are strong pressures from the market to make new products available with an increasing number of functionalities. Implementations of complex electronic circuits must use of efficient and automated verification methodologies, which help in reducing design failures. In this context VeriSC, a functional verification methodology which provides testbenches and uses the SCV Library (SystemC Verification Library), but it is restricted to the digital circuit verification that has only synchronous time transactions. This work consists in creating a mechanism for the implementation of time transactions, applied to the VeriSC functional verification methodology, and in making it an efficient methodology for digital circuits capable of processing asynchronous time transactions.