一种片上网络协议的软硬件协同监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种片上网络协议的软硬件协同监测方法及装置，本发明专利技术方法包括通过可综合的硬件部分中的共享函数体声明部件提供用于软件部分共享使用的函数体；通过不可综合的软件部分首先针对共享函数体声明部件提供的函数体进行实例化以从通过片上网络协议的各个通道捕捉待测SoC中的CHI报文，然后将CHI报文不进行检验直接输出，或者对CHI报文进行解码、组码以及指定的协议分析处理后将监测结果输出。本发明专利技术适用于FPGA原型平台、硬件资源占用小、系统成本低、实现快捷简单，能够实现在原型平台上对CHI协议报文的高效监测和分析，能够有效加速SoC问题的定位和性能分析，提升SoC设计效率。设计效率。设计效率。

【技术实现步骤摘要】
一种片上网络协议的软硬件协同监测方法及装置


[0001]本专利技术属于集成电路领域中的硅前验证领域，具体涉及一种片上网络协议的软硬件协同监测方法及装置。

技术介绍

[0002]在芯片设计到正式上市的整个阶段中，SoC(System on Chip，片上系统)的验证是一项非常繁复的任务。投入到SoC验证的时间和精力，可以占据整个系统开发设计时间的60％甚至更多。只有在硅前验证阶段有了足够充分的验证结果支持，才有信心进行流片。然而在系统级验证阶段，工程师们对于芯片功能、性能等方面的高效验证手段有限。对于功能验证方面，在问题查错时一般使用抓取波形等调试方法，SoC很难定位具体出错的模块，一个问题的定位可能会消耗一个月甚至数月的时间，极大地影响了生产效率；而在性能验证方面，当SoC性能未达到预期设计指标时，工程师们很难根据全系统的性能数据定位具体性能瓶颈。因此，在SoC开发过程中，如何高效准确地对大型SoC系统进行功能和性能验证，是亟待解决的难题。基于这样的情况相关研究人员从总线协议入手，通过对SoC片上网络协议地分析更多地获取芯片内部状态信息，提高芯片可观察性，进而高效地对问题进行定位分析和处理。CHI协议是目前广泛采用的一种片上协议规范，包含协议层、网络层、链路层。协议层是整个架构的最顶层，以事务为基本，管理事务流与节点缓存状态转换；网络层负责对协议进行分组路由，确定目标节点、源节点等信息并添加到数据包中，保证数据包可以在互联中路由到目的地；链路层以数据片为基本单位从硬件层面完成请求通道、输出数据通道、输出反馈通道、输入反馈通道、输入数据通道、监听通道六个链路通道的实现，具有高带宽、多并发的优点。从CHI协议的运行情况可以了解通过片上网络互联的多个部件运行状态。
[0003]为了增大工程师们对于片上互联情况的了解，需要实现一种基于片上网络协议的高效监测器用于对片上网络协议的监测，目前许多公司开发了VIP用于对AXI、CHI等片上网络协议的监测，然而这些工具由全部可综合或全部不可综合的形式实现，全部不可综合的实现方式为面向模块验证不适用于在FPGA原型平台的系统级验证，全部可综合的实现方法在实际的使用中对FPGA原型平台的硬件资源占用较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种片上网络协议的软硬件协同监测方法及装置，本专利技术能够实现对片上网络协议的高效监测，在FPGA平台上通过可综合、不可综合两部分结构，实现了一种适用于FPGA原型平台、且硬件资源占用小、系统成本低、验证方式实现快捷简单的系统级验证方法，能够实现在原型平台上对CHI协议报文的监测和分析，能够有效加速SoC问题的定位和性能分析，提升SoC设计效率。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种片上网络协议的软硬件协同监测方法，包括通过可综合的硬件部分中的共享函数体声明部件提供用于软件部分共享使用的函数体；通过不可综合的软件部分首先针对
共享函数体声明部件提供的函数体进行实例化以从通过片上网络协议的各个通道捕捉待测SoC中的CHI报文，然后将CHI报文不进行检验直接输出，或者对CHI报文进行解码、组码以及指定的协议分析处理后将监测结果输出。
[0007]还包括通过可综合的硬件部分提供存储参数配置部件，以用于设置数据存储配置信息以供不可综合的软件部分使用，所述数据存储配置信息包含数据文件和日志文件LOG的输出位置、数据包参数配置文件位置以及待测SoC的节点号。
[0008]还包括通过可综合的硬件部分提供监测状态控制部件，以用于在没有监测需求时，将使能信号置低以停止输出传输CHI报文或监测结果，在有监测需求时，将使能信号置高以回复输出传输CHI报文或监测结果。
[0009]一种使用前述的片上网络协议的软硬件协同监测方法的软硬件协同监测装置，包括相互连接的DPI
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C接口和片上网络协议监测器，所述片上网络协议监测器包括：
[0010]数据传输模块，用于通过可综合的硬件部分中的共享函数体声明部件提供用于软件部分共享使用的函数体；通过不可综合的软件部分首先针对共享函数体声明部件提供的函数体进行实例化以从通过片上网络协议的各个通道捕捉待测SoC中的CHI报文；
[0011]数据片解码组码模块，用于对CHI报文进行解码和组码；
[0012]协议分析模型模块，用于对组码后的数据包进行指定的协议分析处理；
[0013]所述数据传输模块通过绑定的方式与待测SoC中的CHI协议信号相连，所述数据传输模块、数据片解码组码模块、协议分析模型模块依次相连，其中所述数据片解码组码模块、协议分析模型模块为不可综合的软件部分。
[0014]所述数据传输模块中的共享函数体声明部件通过导入import的方式在可综合的硬件部分中声明硬件部分与软件部分共享的函数体。
[0015]所述数据传输模块中不可综合的软件部分包括：数据片参数配置模块，用于设置CHI总线协议数据片的字段格式以支持不同的CHI协议，且使用参数输入的方法读入CHI协议的可配置参数字段，具体参数包含地址位宽、数据位宽、节点号位宽、事务号位宽、自定义位宽；监测器数据管理模块，用于完成共享的函数体的实例化，用于实现主请求通道、从数据通道、从反馈通道、从监听通道、主反馈通道、主数据通道的数据传输，不同数据由唯一的句柄索引标识其在句柄列表中的位置；监测器模式控制模块，用于通过宏定义的方法选择离线模式与在线模式，离线模式将CHI报文不进行检验直接输出，在线模式下对CHI报文进行解码、组码以及指定的协议分析处理后将监测结果输出。
[0016]所述监测器模式控制模块在离线模式将CHI报文不进行检验直接输出包括：步骤1，当片上网络协议监测器使能信号置高时，监测时钟开始计数，根据存储参数配置部件中的数据文件输出位置创建数据文件DAT，并将数据文件DAT句柄保存在监测器数据管理模块中的句柄列表中；步骤2，当被监测通道中的有效信号拉高时，将此时通道中的数据片完整信息、监测时钟计数、通道类型通过共享函数体传输至工作站，根据存储参数配置部件中的节点号在句柄列表中查找数据文件句柄，将数据输出在数据文件DAT中；步骤3，当片上网络协议监测器使能信号置低时，关闭数据文件DAT；所述监测器模式控制模块在在线模式下对CHI报文进行解码、组码以及指定的协议分析处理后将监测结果输出包括：步骤1，当片上网络协议监测器使能信号置高时，监测时钟开始计数，根据存储参数配置部件中的日志文件LOG输出位置，创建日志文件LOG，将日志文件LOG句柄保存在监测器数据管理模块15中的句
柄列表中；步骤2，当被监测通道中的有效信号拉高时，将此时通道中的数据片完整信息、监测时钟计数、通道类型通过共享函数体传输至工作站中，由数据片解码组码模块及协议分析模型模块在线完成协议监测，根据存储参数配置部件中的节点号在句柄列表中查找日志文件LOG句柄，将监测结果输出在日志文件LOG中；步骤3，当片上网络协议监测器使能信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上网络协议的软硬件协同监测方法，其特征在于，包括通过可综合的硬件部分中的共享函数体声明部件(12)提供用于软件部分共享使用的函数体；通过不可综合的软件部分首先针对共享函数体声明部件(12)提供的函数体进行实例化以从通过片上网络协议的各个通道捕捉待测SoC中的CHI报文，然后将CHI报文不进行检验直接输出，或者对CHI报文进行解码、组码以及指定的协议分析处理后将监测结果输出。2.根据权利要求1所述的片上网络协议的软硬件协同监测方法，其特征在于，还包括通过可综合的硬件部分提供存储参数配置部件(11)，以用于设置数据存储配置信息以供不可综合的软件部分使用，所述数据存储配置信息包含数据文件和日志文件LOG的输出位置、数据包参数配置文件位置以及待测SoC的节点号。3.根据权利要求2所述的片上网络协议的软硬件协同监测方法，其特征在于，还包括通过可综合的硬件部分提供监测状态控制部件(13)，以用于在没有监测需求时，将使能信号置低以停止捕捉待测SoC中的CHI报文，在有监测需求时，将使能信号置高以恢复捕捉待测SoC中的CHI报文，并输出传输CHI报文或监测结果。4.一种使用权利要求1～3中任意一项所述的片上网络协议的软硬件协同监测方法的软硬件协同监测装置，包括相互连接的DPI
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C接口和片上网络协议监测器，所述片上网络协议监测器包括：数据传输模块(1)，用于通过可综合的硬件部分提供共享函数体声明部件(11)，以提供用于软件部分共享使用的函数体；通过不可综合的软件部分首先针对共享函数体声明部件提供的函数体进行实例化以从通过片上网络协议的各个通道捕捉待测SoC中的CHI报文；数据片解码组码模块(2)，用于对CHI报文进行解码和组码；协议分析模型模块(3)，用于对组码后的数据包进行指定的协议分析处理；所述数据传输模块(1)通过绑定的方式与待测SoC中的CHI协议信号相连，所述数据传输模块(1)、数据片解码组码模块(2)、协议分析模型模块(3)依次相连，其中所述数据片解码组码模块(2)、协议分析模型模块(3)为不可综合的软件部分。5.根据权利要求4所述的软硬件协同监测装置，其特征在于，所述数据传输模块(1)中的共享函数体声明部件(12)通过导入的方式在可综合的硬件部分中声明硬件部分与软件部分共享的函数体。6.根据权利要求5所述的软硬件协同监测装置，其特征在于，所述数据传输模块(1)中不可综合的软件部分包括：数据片参数配置模块(14)，用于设置CHI总线协议数据片的字段格式以支持不同的CHI协议，且使用参数输入的方法读入CHI协议的可配置参数字段，具体参数包含地址位宽、数据位宽、节点号位宽、事务号位宽、自定义位宽；监测器数据管理模块(15)，用于完成共享的函数体的实例化，用于实现主请求通道、从数据通道、从反馈通道、从监听通道、主反馈通道、主数据通道的数据传输，不同数据由唯一的句柄索引标识其在句柄列表中的位置；监测器模式控制模块(16)，用于通过宏定义的方法选择离线模式与在线模式，离线模式将CHI报文不进行检验直接输出，在线模式下对CHI报文进行解码、组码以及指定的协议分析处理后将监测结果输出。7.根据权利要求6所述的软硬件协同监测装置，其特征在于，所述监测器模式控制模块(16)在离线模式将CHI报文不进行检验直接输出包括：步骤1，当片上网络协议监测器使能信号置高时，监测时钟开始计数，根据存储参数配置部件(11)中的数据文件DAT输出位置创
建数据文件DAT，并将数据文件DAT句柄保存在监测器数据管理模块(15)中的句柄列表中；步骤2，当被监测通道中的有效信号拉高时，将此时通道中的数据片完整信息、监测时钟计数、通道类型通过共享函数体传输至工作站，根据存储参数配置部件(11)中的节点号在句柄列表中查找数据文件DAT句柄，将数据输出在数据文件DAT中；步骤3，当片上网络协议监测器使能信号置低时，关闭数据文件...

【专利技术属性】
技术研发人员：周理，赵祉乔，荀长庆，潘国腾，铁俊波，罗莉，邓林，周海亮，赵王，龚锐，石伟，冯权友，刘威，张剑锋，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：