摘要：

　　飛思卡爾Kinetis MCU系列是一款高度集成、低功耗32位微處理器，基于ARM Cortex M4內(nèi)核并擁有面向工業(yè)控制和多市場(chǎng)業(yè)務(wù)的內(nèi)置DSP功能。Kinetis MCU采用Cadence模擬混合信號(hào)驗(yàn)證平臺(tái)。本文將主要介紹Kinetis MCU混合信號(hào)的驗(yàn)證策略和挑戰(zhàn)，其中包括混合信號(hào)建模、連接驗(yàn)證、混合信號(hào)VIP、混合信號(hào)功率驗(yàn)證和混合信號(hào)覆蓋范圍。

　　1 介紹

　　飛思卡爾Kinetis MCU系列是一款高度集成、低功耗32位微處理器，基于ARM Cortex M4內(nèi)核并擁有面向工業(yè)控制和多市場(chǎng)業(yè)務(wù)的內(nèi)置DSP功能。該產(chǎn)品是一大創(chuàng)新成果，是飛思卡爾邁出的重要一步。

　　Kinetis擁有多個(gè)復(fù)雜的混合信號(hào)IP。這些IP擁有多種不同的模式和設(shè)置，可支持多個(gè)電源。模擬部分可與數(shù)字部分以及其他模擬設(shè)計(jì)緊密合作。從模擬IP的角度來(lái)看，與性能需求相比，該IP功能變得越來(lái)越重要。從片上系統(tǒng)的角度來(lái)看，由于設(shè)計(jì)復(fù)雜，很難發(fā)現(xiàn)隱藏的錯(cuò)誤。

　　鑒于以上幾點(diǎn)，kinetis產(chǎn)品采用了最新的數(shù)模混合信號(hào)驗(yàn)證方法學(xué)。Verilog-AMS語(yǔ)言為模擬IP建模，采用了Cadence AMS designer驗(yàn)證平臺(tái)進(jìn)行仿真。

　　本文包括4部分：第一部分為背景介紹，第二部分為Kinetis MCU混合信號(hào)驗(yàn)證方法概述，第三部分為Kinetis MCU混合信號(hào)驗(yàn)證在AMS建模、AMS VIP、連接性驗(yàn)證、功率驗(yàn)證和AMS覆蓋范圍所面臨的挑戰(zhàn)。

　　2 設(shè)計(jì)與實(shí)施

　　2.1 AMS Designer

　　Cadence Virtuoso® AMS Designer是一款靈活的混合信號(hào)模擬器，它可以連接高級(jí)模擬和數(shù)字環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的混合信號(hào)模擬和驗(yàn)證。它將數(shù)字NC-Sim引擎與4款流行的MMSIM模擬引擎（Spectre、SpectreRF、APS® 和UltraSim®）相結(jié)合。根據(jù)設(shè)計(jì)特性，為設(shè)計(jì)人員提供他們所需的仿真結(jié)果。

　　AMS designer集成了面向混合信號(hào)驗(yàn)證的Virtuoso全定制環(huán)境和面向在數(shù)字驗(yàn)證環(huán)境中的用于混合信號(hào)驗(yàn)證的Cadence敏捷型功能驗(yàn)證平臺(tái)。它可支持向下算法，從而在早期設(shè)計(jì)周期中迅速檢測(cè)到設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，并采用混合信號(hào)硬件描述語(yǔ)言來(lái)加快仿真速度。

　　2.2混合信號(hào)驗(yàn)證的策略和方法

　　驗(yàn)證采用了軟硬件協(xié)同仿真方法

　　SoC測(cè)試平臺(tái)是建立在基于C語(yǔ)言的定向測(cè)試案例、??基于系統(tǒng)Verilog的測(cè)試平臺(tái)組件，基于Verilog-AMS的測(cè)試平臺(tái)組件和基與system verilog的隨機(jī)約束激勵(lì)。驗(yàn)證方法包括形式驗(yàn)證、基于斷言的驗(yàn)證、覆蓋驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)約束驗(yàn)證方法。

　　2.3混合信號(hào)驗(yàn)證的挑戰(zhàn)

　　在所有主要的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)中，混合信號(hào)驗(yàn)證是最大的一個(gè)。對(duì)于絕大部分的芯片故障，大部分都是可以通過(guò)更好的驗(yàn)證方法預(yù)防的。那么混合信號(hào)驗(yàn)證最大的挑戰(zhàn)是什么？就是AMS建模、功耗驗(yàn)證、驗(yàn)證IP、連通性驗(yàn)證、H/S協(xié)同仿真和覆蓋率。接下來(lái)將會(huì)詳細(xì)介紹Kinetis混合信號(hào)驗(yàn)證是如何克服這些挑戰(zhàn)的。

　　2.3.1 混合信號(hào)驗(yàn)證的挑戰(zhàn)之一 – 行為建模

　　AMS建模有一個(gè)共同的規(guī)則----建你所需要的模型，而不是你能建的模型。


　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)6月《智能工業(yè)特刊》Change The World欄目，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。