博碩士論文 93521015 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:31 、訪客IP:3.17.186.21
姓名 林育信(Yu-Hsin Lin)  查詢紙本館藏   畢業系所 電機工程學系
論文名稱 有效提供完全觀察度於可程式化邏輯陣列的嵌入式記憶體之技術研究
(An Efficient Mechanism to Provide Full Visibility for Embedded Memory in FPGA)
相關論文
★ 運算放大器之自動化設計流程及行為模型研究★ 高速序列傳輸之量測技術
★ 使用低增益寬頻率調整範圍壓控震盪器 之1.25-GHz八相位鎖相迴路★ 類神經網路應用於高階功率模型之研究
★ 使用SystemC語言建立IEEE 802.3 MAC 行為模組之研究★ 以回填法建立鎖相迴路之行為模型的研究
★ 高速傳輸連結網路的分析和模擬★ 一個以取樣方式提供可程式化邏輯陣列功能除錯所需之完全觀察度的方法
★ 抑制同步切換雜訊之高速傳輸器★ 以行為模型建立鎖相迴路之非理想現象的研究
★ 遞迴式類神經網路應用於序向電路之高階功率模型的研究★ 用於命題驗証方式的除錯協助技術之研究
★ Verilog-A語言的涵蓋率量測之研究★ 利用類神經模型來估計電源線的電流波形之研究
★ 5.2GHz CMOS射頻接收器前端電路設計★ 適用於OC-192收發機之頻率合成器和時脈與資料回復電路
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 隨著半導體技術的發展,設計電路的驗證(verification)工作也相對變得困難。並且,對於現今複雜的大電路而言,為了達到完整的驗證涵蓋率,所以龐大的測試向量(test pattern)將是必須的。而最為普遍的邏輯模擬器(logic simulator)雖然擁有高度的控制性與完全的觀察度(observability)。不過,將會造成冗長的模擬時間。因此,在模擬速度與驗證成本的考量下,往往會採用現場可程式化閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)來快速雛型化設計電路,並完成電路驗證工作。然而,在FPGA的硬體模擬過程中,對於內部電路的觀察度則是相當的低,造成驗證工作的不便。
因此,我們的學長提出了一個“取樣方法”[3],紀錄FPGA的內部行為並且在軟體上完整的呈現出我們所感興趣的那段波形。這樣一個擁有完全觀察度的方法,除了對整體電路只需做一次完整的編譯合成動作外,也解決了有限取樣深度的問題。然而,這個方法在某些架構的電路上,並不是很實用。尤其針對設計電路中的記憶體部分,只允許特殊的記憶體合成電路架構才可使用此“取樣方法”。並且,複製一份與待測記憶體一樣大小的儲存空間當成取樣架構的一部份,對FPGA而言,太耗費硬體資源。
在本篇論文中,我們將針對“取樣方法”更進一步地改善,使之更適用於現今複雜的設計電路中。最後,我們由實驗結果證實改進後的效率。
摘要(英) With the development of semiconductor technology, the verification process becomes quite difficult. Especially for modern complex designs, we often require a huge number of input patterns to verify the complex system behaviors. In this situation, although software simulation can provide full controllability and observability during the verification process, the simulation speed is too slow. Therefore, hardware emulation such as FPGA is more popular to gain high simulation speed. However, it is very hard to debug due to the poor visibility of internal nodes.
In order to solve this problem, “Snapshot Method” was proposed in [3]. It “records” the internal behaviors of FPGA and “replays” those behaviors in our interesting period in software simulator. In this kind of approaches, we can have full observability with high simulation speed during the verification process. However, the limitation of this approach is the limited resources on FPGA especially for the large designs which have include a lot of memory device.
Therefore, we propose a method to reduce the hardware overhead for the snapshot approach in this thesis. The experimental results have shown the efficiency of using our approach.
關鍵字(中) ★ 驗證
★ 現場可程式化閘陣列
★ 記憶體
關鍵字(英) ★ verification
★ FPGA
★ memory
論文目次 第1章 序論 - 1 -
1.1 研究動機 - 1 -
1.2 論文組織 - 6 -
第2章 相關的背景與知識 - 7 -
2.1 序論 - 7 -
2.2 應用於FPGA上的驗證工具 - 7 -
2.2.1 基於掃描鏈架構而設定觀測點的技術 - 8 -
2.2.2 Altera公司的Signal Tap II技術 - 11 -
2.2.3 Xilinx公司的Chip Scope Pro技術 - 14 -
2.2.4 總結 - 17 -
2.3 提供FPGA擁有完全觀察度的取樣方法 - 18 -
2.4 總結 - 23 -
第3章 取樣方法之硬體縮減的分析與探討 - 24 -
3.1 序論 - 24 -
3.2 研究動機 - 24 -
3.3 數值變化轉儲存檔案 - 26 -
3.4 硬體資源的縮減方法 - 27 -
3.5 覆蓋偵測的電路(DETECT OVERWRITE CIRCUIT) - 30 -
3.6 修改後的整體架構 - 34 -
3.7 外部記憶體的控制電路 - 37 -
3.8 針對多顆記憶體的解決方法 - 38 -
3.9 重建待測電路中的記憶體內容 - 39 -
3.10 總結 - 40 -
第4章 實驗結果與分析 - 41 -
4.1 序論 - 41 -
4.2 實現的工具與環境 - 41 -
4.3 改進後的取樣方式實現 - 46 -
4.3.1 硬體部分 - 46 -
4.3.2 軟體部分 - 49 -
4.4 硬體資源的比較 - 52 -
4.5 總結 - 54 -
第5章 結論 - 55 -
參考文獻 - 56 -
參考文獻 [1] Signal Tap II embedded Logic Analyzer, Altera Corporation, http://www.altera.com/products/software/pld/design/verification/signaltap2/sig-index.html
[2] Chip Scope On Chip Debug Logic Analyzer, Xilinx Corporation, http://www.xilinx.com/ise/optional_prod/cspro.htm
[3] Chin-Lung Chuang; Dong-Jung Lu; Liu, D.-N.J., “A snapshot method to provide full visibility for functional debugging using FPGA”, in Proc. 13th Asia Test Symposium, Nov. 2004.
[4] International Technology Roadmap for Semiconductors, http://www.itrs.net/Common/2005ITRS/Test2005.pdf
[5] Value Change Dump File for Design Verification, http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/modelsim/a1064428016.html
[6] Wei-Hsiang Cheng, Chih-Lung Chuang, and Chien-Nan Jimmy Liu, “An Efficient Mechanism to Provide Full Visibility for Hardware Debugging”, accepted to appear in IEEE International Symposium on Circuit and Systems, May 2006.
[7] 3.3V CMOS Static RAM 1 Meg (64K x 16-Bit), 71V016SA datasheet, http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/7/1/V/0/71V016SA.shtml
[8] Altera Corporation, Nios Development Board_APEX Edition, EP20K200EFC484-2X, http://www.altera.com
[9] Anurag Tiwari, Karen A. Tomko, “Scan-chain Based Watch-points for Efficient Run-Time Debugging and Verification of FPGA Designs”, ASPDAC, 2003.
[10] Logic Analyzer Interface, http://www.altera.com/products/software/products/quartus2/verification/lai/lai-index.html
[11] Joshua Marantz, “Enhanced Visibility and Performance in Functional Verification by Reconstruction”, Proc. DAC’98, San Francisco, CA
[12] Verisity Corporation, Xcite Simulation Acceleration platform, http://www.veridity.com/products/xcite.html
[13] Altera Corporation, Quartus II Design Software for Altera FPGAs, http://www.altera.com/literature/manual/intro_to_quartus2.pdf
[14] Model Technology Corporation, ModelSim SE 6.0, Simulation Software, http://www.model.com/products/se.asp
指導教授 劉建男(Chien-Nan Liu) 審核日期 2006-7-18
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明