soc软硬件协同验证系统前端系统设计和实现

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1、摘要随着ASIC系统集成程度的持续增长以及半导体制造工艺的不断发展，SoC系统的复杂度正在快速上升，对时序的要求也越来越严格。仅仅依靠传统的软件仿真已经不能有效地满足大规模SoC系统开发的需要，在开发中使用硬件作为强有力的仿真手段，其重要性愈加明显。软硬件协同验证系统已经成为开发大规模高工艺SoC系统所需要的仿真与验证系统的最新发展方向。SoC软硬件协同验证系统由主控机、前端系统和后端系统三部分构成。主控机负责软件仿真并控制硬件仿真的过程。前端系统负责主控机与后端系统的数据交换。后端系统负责具体的硬件仿真。本论文的任务就是设计并实现SoC软硬件协同验证系统的前端系

2、统。本论文根据SoC软硬件协同验证系统对前端系统的开发需求，设计了系统三部分之间的通信协议。在以ARM9微处理器为中心的硬件平台上，对嵌入式LINUX系统进行了启动引导代码的改造、内核的裁减配置以及驱动程序和应用程序的编写。工作重点包括修改启动引导代码，设计实现设备驱动程序，制定主控机与前端系统、前端系统与后端系统的通信协议以及设计实现应用程序。本课题开发的前端系统已经用于SoC软硬件协同验证系统中。通过该前端系统可以正确的在主控机和后端系统之间进行数据交换；在数据交换中出现错误的时候能够识别并加以过滤；在通信链路出现严重故障通信不能正常进行的情况下能够完成相应模

3、块的复位和再启动；系统上电后可以“恢复配置”。SoC软硬件协同验证系统已经通过了验收，具有自主知识产权，并且已经投入实际应用之中。关键词：通信协议、嵌入式系统、ARM9、LINUX、设备驱动ABSTRACTWiththedevelopmentoftheASICandthesemiconductortechnics，thelargescaleSoCsystemisbecomingcomplexer，anditsschedulingisbecomingexactituder．OnlyusingthetraditionalsofttoolsCan’tsatistythe

4、requirementoftheemulatorandvalidateneededbythelargescaleSoCsystem．Thehardwarewhichisthestrongtoolsfordebugginganddeveloppingbecomesmoreimportant．Thesystemforvalidationwiththesoftandhardwareisthedirectionofthedeveloppinginthefuture．．Thesystemforvalidationwiththesoftandhardwareiscompose

5、ofthecontrolmachine，formersystemandtheback-endsystem．Thefunctionoftheformersystemistransimitingthedatabetweenthecontrolmachineandtheback-endsystem．ThispaperisrecitethedesignandimplementofthecommunicationsubsystemoftheSocvalidatesystem．ThispaperfirstanalyzestherequirementoftheSoCvalida

6、tionsystembasedontheARM9platform．Themainworkincluderebuildingthestartupcode，configuringthekerneloftheLinuxOS，implementingthedevicedriverandtheapplication．Theemphasesisrebuilingthestartupcodeandaddingthemodule，drawingthecommunicationprotocolandimplementingthedevicedriverandtheapplicati

7、on．TheformersystemisappliedintheSoCvalidationsystem．ItCantrammintthedatabetweenthecontrollemachineandtheback-endsystem．Whenthesystembreakdown，itcanfiltratethewrongdata,sometimesitcanresetthemodule．Intermofthesystemfeatureitimplementtheautoconfigureofthelastinformation．SoCvalidatesyste

8、mhasp