仿真和驗(yàn)證是開發(fā)任何高質(zhì)量的基于 FPGA 的 RTL 編碼過程的基礎(chǔ)。在之前的文章中，我們介紹了面向?qū)嶓w/塊的仿真以及如何在IP核中執(zhí)行面向全局的仿真，即通過在每個輸入信號上生成激勵并驗(yàn)證 RTL 代碼行為是否符合預(yù)期，對構(gòu)成每個 IP 核的不同模塊進(jìn)行實(shí)體/塊的仿真。而一旦不同的模塊被單獨(dú)驗(yàn)證，則意味著下一步將整個IP仿真為單個 UUT（被測試單元）。
盡管擴(kuò)展的仿真計(jì)劃提供了良好的可信度，但仍有許多corner的情況無法在虛擬環(huán)境中驗(yàn)證。對于這些情況，需要基于硬件的測試計(jì)劃，這也是獲得高質(zhì)量結(jié)果的最后一步。在本篇文章中，我們將介紹如何在硬件平臺上驗(yàn)證IP核。
硬件測試
硬件測試是為IP核產(chǎn)品執(zhí)行高質(zhì)量測試和驗(yàn)證計(jì)劃的最后一步，主要可以分為以下幾個階段：
1. 測試準(zhǔn)備：定義在產(chǎn)品開始測試之前必須完成的步驟
在這個階段，定義了測試計(jì)劃文檔。在這個文檔中，詳細(xì)描述了必須在 DUT（被測設(shè)備）上執(zhí)行的每一項(xiàng)測試。
2. 測試執(zhí)行：執(zhí)行上一個階段中定義的測試用例
3. 問題報(bào)告：檢查和報(bào)告在測試執(zhí)行期間檢測到的所有問題
可以使用問題電子表格來記錄在測試階段檢測到的每個問題。每當(dāng)注冊新問題時(shí)，都會向開發(fā)團(tuán)隊(duì)報(bào)告，并且能夠追蹤哪些問題已解決，哪些問題仍有待審查。
4. 測試結(jié)束：確定測試階段何時(shí)完成，并創(chuàng)建測試結(jié)果文檔，其中將包含成功執(zhí)行的測試的摘要以及有關(guān)測試的更多相關(guān)信息。
虹科SoC-e測試工具
為了優(yōu)化測試執(zhí)行過程，我們使用了虹科SoC-e測試工具，以進(jìn)行自動化測試。該工具考慮了以下內(nèi)容：
● DUT配置過程
● 流量注入和嗅探
● 記錄從 DUT 返回的流量
● 驗(yàn)證保存的日志
● 將 DUT 設(shè)置為原始狀態(tài)
SoC-e測試軟件架構(gòu)
該工具的第一步與DUT 配置的執(zhí)行有關(guān)。這是通過名為 Platform.vars 的輸入配置文件完成的。通過該文件，用戶可以配置不同的參數(shù)，如 DUT SSH 參數(shù)、主機(jī) PC 的 IP 地址或網(wǎng)絡(luò)接口。
第二步，完成TS（測試站）和 DUT之間的流量注入和嗅探。我們有不同的第三方設(shè)備用作測試站，但最常用的設(shè)備之一是IXIA Novus One Plus。流量可以通過 IXIA 的 Python API 輕松發(fā)送。數(shù)據(jù)包操作是通過 Scapy Python 模塊完成的。盡管 Scapy 允許傳輸該工具生成的所有流量，但它是使用不同的工具tcpreplay執(zhí)行的。這使我們能夠克服由 Scapy 引起的帶寬和準(zhǔn)確性方面的某些限制。在此步驟中，測試提供了自定義流量的靈活性，以驗(yàn)證不同的 DUT 功能?？蓴U(kuò)展性不是問題，因?yàn)樵摴ぞ咧С痔砑宇~外的流量和測試端口。
第三步，該工具使用測試站或通過 Linux tcpdump 軟件登記來自 DUT 的流量。
第四步，SoC-e 測試工具驗(yàn)證上一步中存儲的信息（統(tǒng)計(jì)、寄存器轉(zhuǎn)儲（dump）等），以檢查一切是否正常。通過這兩個步驟，SoC-e 測試工具為測試用例的驗(yàn)證提供了一個很好的解決方案。
最后，第五步，也是最后一步。最后一步的主要目的是將 DUT 配置恢復(fù)到其原始狀態(tài)，因?yàn)樗赡茉跍y試期間被修改。
