回讀FPGA產(chǎn)品的通用仿真模型搭建與驗(yàn)證

陳恩耀　陳云　俞帆　祝周榮　劉國斌

摘要：為了提高仿真測(cè)試人員的工作效率，本文提出了一種通用的回讀FPGA產(chǎn)品的仿真模型。在該模型中，仿真測(cè)試人員可以根據(jù)不同型號(hào)的產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)配置，對(duì)回讀的設(shè)計(jì)代碼進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明，該模型可以適用于絕大多數(shù)的回讀產(chǎn)品，仿真測(cè)試結(jié)果正確，并且可以有效提高仿真測(cè)試效率，避免測(cè)試人員對(duì)各個(gè)回讀FPGA產(chǎn)品進(jìn)行模型的重復(fù)搭建。

關(guān)鍵詞：FPGA；回讀產(chǎn)品；通用仿真模型

中圖分類號(hào)：TN791 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）02-0110-03

在航天FPGA產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，如果設(shè)計(jì)師使用的是Xilinx芯片，為了防止宇宙中單粒子翻轉(zhuǎn)，相應(yīng)的回讀FPGA產(chǎn)品同時(shí)被設(shè)計(jì)?；刈xFPGA產(chǎn)品一般使用Actel系列的芯片，例如A54SX32A、A54SX72A等芯片。由于被回讀的Xilinx芯片種類繁多，包括XQVR300、XQR2V3000、XC4VSX55等等[1]，相應(yīng)的回讀FPGA產(chǎn)品代碼也樣式各異，因此給測(cè)試工作帶來較大的難度。本文研究一種通用的仿真模型，適用于大多數(shù)回讀FPGA產(chǎn)品的測(cè)評(píng)工作。

本文第2節(jié)介紹通用回讀FPGA測(cè)試平臺(tái)的構(gòu)件；第3節(jié)介紹可配置的回讀產(chǎn)品仿真平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)方法；第4節(jié)介紹仿真測(cè)試結(jié)果與分析；第5節(jié)給出結(jié)論。

1 通用回讀FPGA測(cè)試平臺(tái)的構(gòu)件

對(duì)于一個(gè)通用的回讀測(cè)試平臺(tái)，基本要素包括Xilinx FPGA的回讀模型，一個(gè)PROM的模型，可能還包括一些CPU的模型和其它外設(shè)模型。回讀模型的工作原理是：上電后，開始進(jìn)行加載操作，回讀產(chǎn)品將原先置于PROM中的Xilinx FPGA bit文件加載到Xilinx FPGA中，加載完成之后，進(jìn)行回讀操作。一方面從Xilinx FPGA內(nèi)部讀回配置區(qū)數(shù)據(jù)，一方面從PROM中讀取加載數(shù)據(jù)，當(dāng)從PROM中讀出的數(shù)據(jù)與Xilinx FPGA 配置區(qū)讀回的數(shù)據(jù)一致時(shí)，表明回讀校驗(yàn)正確。……