基于FPGA的PIE編碼與UVM驗證平臺的設計
2021年電子技術應用第6期
李姝萱，卜 剛
南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京211106
摘要： 國際標準ISO/IEC18000-6規定脈沖間隔編碼(PIE)作為RFID數字基帶系統中閱讀器發送鏈路的編碼方式。采用Verilog語言對該模塊進行設計，用QuartusⅡ軟件綜合并下載到FPGA開發板上，并使用SignalTapⅡ邏輯分析儀對信號進行采集和分析。此外，在設計的基礎上添加了UART收發模塊，實現PC和FPGA板的通信。為了對PIE編碼進行充分驗證，基于UVM驗證方法學和直接編程接口C(DPI-C)，設計并實現了一種高效且可復用的驗證平臺，驅動器和監測器分別實現向DUT發送激勵及收集輸出結果的功能。參考模型與DUT的輸出結果在記分板中對比一致，功能覆蓋率達到了100%，提高了驗證效率及完備性。
中圖分類號： TN402
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201022
中文引用格式： 李姝萱，卜剛. 基于FPGA的PIE編碼與UVM驗證平臺的設計[J].電子技術應用，2021，47(6)：110-114.
英文引用格式： Li Shuxuan，Bu Gang. Design of PIE coding based on FPGA and UVM verification platform[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(6)：110-114.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201022
中文引用格式： 李姝萱，卜剛. 基于FPGA的PIE編碼與UVM驗證平臺的設計[J].電子技術應用，2021，47(6)：110-114.
英文引用格式： Li Shuxuan，Bu Gang. Design of PIE coding based on FPGA and UVM verification platform[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(6)：110-114.
Design of PIE coding based on FPGA and UVM verification platform
Li Shuxuan，Bu Gang
School of Electronic Information Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 211106，China
Abstract： The international standard ISO/IEC18000-6 stipulates pulse interval encoding(PIE) as the encoding method of the reader transmission link in the RFID digital baseband system. It uses Verilog language to design the module， synthesizes with Quartus II software and downloads it to FPGA development board, then use SignalTap II logic analyzer to collect and analyzethe signal. In addition, the UART transceiver module is added on the basis of the design to realize the communication between PC and FPGA board. In order to fully verify the PIE code, based on UVM verification methodology and direct programminginterface C(DPI-C), an efficient and reusable verification platform was designed and implemented. The driver and the monitor were implemented to send excitation and the function of collecting output results. The output results of the reference model and DUT are consistent in the scoreboard, and the function coverage reaches 100%, which improves efficiency and completeness of the verification.
Key words : PIE coding；UART；universal verification methodology；directed program interface
0 引言
隨著集成電路的快速發展，芯片研究周期不斷縮短，傳統的基于testbench的驗證方式由于效率低、難達到預期覆蓋率以及可移植性差等缺點，不適合日漸復雜的SOC芯片開發。目前，通用驗證方法學(Universal Verification Methodology，UVM)已成為IC驗證領域最為廣泛使用的驗證方式。UVM兼具封裝、繼承、面向對象等特點，擁有大量功能全面的組件和基類，同時開發了factory、config等機制，可根據工程特性靈活地搭建驗證結構。
RFID是非接觸式的無線通信技術，它通過對射頻信號進行調制、解調來實現信息的傳輸，是當今最有發展前景的技術之一。目前，RFID技術已經廣泛應用在眾多行業和領域，如物流運輸、資源管理、軍事國防、智能交通、門禁考勤、醫療電子等領域[1-2]。本文針對無線射頻識別(Radio Identification，RFID)數字基帶處理單元中閱讀器發送鏈路編碼模塊進行設計，并進行了仿真和板級驗證，采用串口通信作為物理通道，實現了PC端與FPGA板之間實現互傳數據。為進一步驗證編碼功能，搭建了UVM驗證平臺，采用DPI接口調用C語言編寫的參考模型，實現了待測設計和C模型在記分板中的輸出結果對比一致。
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作者信息：
李姝萱，卜 剛
(南京航空航天大學 電子信息工程學院，江蘇 南京211106)
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