CC BY
47Продолжение. Начало в№ 3 '2008
Проектирование в условиях временных ограничений:
верификация проектов
Ростислав ГРУШВИЦКИИ
[email protected] Максим Михайлов
Авторы продолжают рассмотрение вопросов верификации аппаратуры, и потому включили в данную статью краткий обзор возможностей применения открытой библиотеки верификации OVL (Open Verification Library).
Открытая библиотека верификации (OVL)
Как уже отмечалось во вступительной статье цикла, структурная и функциональная сложность современных систем весьма внушительна — миллионы логических вентилей, функции сотен и тысяч переменных. Это делает актуальной задачу верификации, то есть подтверждения того, что описание проекта, по которому микросхема будет реализована «в кремнии», полностью соответствует спецификации (техническому заданию) проектируемой системы [1].
Под спецификацией проекта понимают по возможности сжатое описание всех значимых аспектов поведения системы, например, с целью проверки того, что они не противоречат некоторому набору исходных требований. Это может быть описание в форме требований к характеристикам функционирования или к функциональному составу и условиям реализации.
Отмеченная сложность проектируемых систем означает невозможность «ручного» анализа правильности результатов разработки и указывает на то, что процедура верификации может быть очень длительной. Между тем, в современной электронной промышленности отрезок времени от начала разработки до выхода на рынок — один из наиболее критичных экономических показателей.
Использование в качестве инструмента верификации языка PSL хотя и оказывается эффективным, но все же сопряжено с некоторыми существенными трудностями. Применение языка требует высокой квалификации разработчика и хорошего знания базовых конструкций. При этом объем кода, создаваемого для целей верификации, весьма значителен.
Пожалуй, самым простым и доступным средством повышения скорости и надежности описания верифицируемого проекта являются мониторы утверждений библиотеки OVL, разработанной фирмой AcceПera. Существует две версии библиотеки OVL, функциональность которых определяется,
прежде всего, особенностями используемых языков описания аппаратуры — VHDL или Verilog. Разработанные фирмой модули покрывают широкий диапазон типовых проблем верификации. Отлаженное функционирование библиотечных элементов облегчает обнаружение ошибок. Полный список всех мониторов, предназначенных для проверки специфических свойств систем, находится в свободном доступе в Интернете по адресу http://www.accellera.org/activities/ovl/. Другим не менее важным ресурсом является сайт пользователей библиотекой OVL — http://www.eda.org/ovl/.
Мониторы утверждений — это объявленные в проекте компоненты, цель использования которых — гарантирование выполнения некоторых условий. Здесь прослеживается явное сходство с понятием утверждение (а^егй'оп). Мониторы должны проверять истинность указанных событий и в случае неудачи сообщать об этом проектировщику, а также классифицировать ошибку, в зависимости от серьезности обнаруженного расхождения между предполагаемым и свершившимся событием. При этом допустимо использование мониторов как для моделирования, так и для формальной верификации.
Набор мониторов призван совершенствовать верификационную процедуру и увеличить интерес к подобной методологии проектирования. При размещении мониторов утверждений в ИТЬ-коде следует придерживаться следующих основных правил:
• Вставлять мониторы утверждений, чтобы зафиксировать все проектные предположения для ИТЬ-кодирования или узловые проблемы проекта.
• Включать мониторы утверждений, когда модуль имеет внешний интерфейс. В этом случае должны гарантироваться и верифицироваться предположения о корректности поведения входных и выходных сигналов.
• Включать мониторы утверждений, когда предполагается подключение модулей сторонних фирм, так как проектировщики ча-
ще всего не имеют представления о внутренней структуре таких блоков (как в случае с IP-ядрами) или могут не до конца понимать их работу. В этих случаях защита модуля мониторами утверждений может предотвратить некорректное использование модуля.
Обычно каждый монитор утверждений ассоциируется с определенным свойством, которое формулирует потенциальную проблему.
Обязательными параметрами для любого монитора OVL являются:
• severity_level — определяет уровень важности ошибки, зафиксированной монитором. Конкретные значения этого параметра зависят от используемой САПР. Например, в пакете QuestaSim в библиотеке std описаны следующие возможности: note, warning, error и failure.
• options — дополнительный параметр, характеризующий специфические свойства мониторов. Также во многом зависит от САПР.
• msg — строка, отображаемая на экране при срабатывании монитора.
Разные мониторы могут иметь различное количество и назначение портов. Общим является только то, что все эти порты входные.
Ознакомление с применением мониторов OVL удобнее всего начать с анализа конкретного примера. В качестве такового была выбрана модель управления светофором.
Описание системы
Контроллер светофора предназначен для управления дорожным движением на перекрестках путем переключения соответствующих сигналов. Эта задача — достаточно тривиальна и часто описывается в различных источниках для пояснения принципов использования языковых средств. В руководстве по работе с библиотекой OVL [2] приведена реализация подобного алгоритма на языке Verilog. Однако в данной статье прямому заимствованию этого кода авторы
Модуль верхнего уровня иерархии при моделировании системы
Модуль верхнего уровня иерархии
CROSSING_REQU EST г CLOCK I RESET і
CLOCK
RESET
tX[3..0]
Автомат
управления
fireX[3..0]
Блок мониторов утверждения
transportjight
pedestrianjight
О
о
transportjight
pedestrianjight
Рис. 1. Структурная схема устройства
S1 \ tX[1] = T
G;R ) v Y;R 1
CROSSING_REQUEST / V^y\tX[2] = ‘1’
RESET (SO) tX[3] = ‘1’ T S3_ ]
4 G;R j ґ~^\ —-aR:G j tX[2] = ‘V V "
tX[1] = ‘1’\, S6 ^ \ \tX[0] = T
YR;R tX[0] = T \
Y ss Л
tX[2] = ‘1’
Рис. 2. Граф автомата управления светофором
предпочли написание собственной модели на языке VHDL. Структурная схема разрабатываемого устройства приведена на рис. 1.
Назначение отдельных модулей:
• Автомат управления, он реализует основной алгоритм работы светофора. Граф переходов и выходов автомата приведен на рис. 2.
По сигналу сброса RESET автомат переходит в состояние S0 и остается в нем до появления сигнала CROSSING_REQUEST (пешеход нажал кнопку — запрос на переход перекрестка). При переходе в состояние S1 запускается таймер 1 (fireX[1] <= 1). При его переполнении активируется сигнал tX[1] и автомат переходит в состояние S2. Аналогичным образом происходит запуск таймера 2, переход в S3, запуск таймера 3, переход в S4. Переключение между состояниями S4-S5 (с периодом, управляемым таймером 0) имитирует мигание зеленого сигнала светофора для пешехода. Длительность мигания определяется таймером 2. Далее через промежуточное состояние S6 автомат возвращается в начальное состояние S0.
Выходные сигналы автомата (TRANSPORT_ LIGHT и PEDESTRIAN_LIGHT — сигналы светофора для транспорта и пешеходов соответственно) определяются текущим состоянием автомата. На рис. 2 цвета закодированы следующим образом: G (GREEN) — зеленый, Y (YELLOW) — желтый, R (RED) — красный.
• Блок таймеров реализует временные задержки сигналов светофора.
• Модуль верхнего уровня иерархии задает структуру светофора.
• Блок мониторов утверждения. Текст HDL-программы содержит только один монитор — assert_never, подробная работа которого будет рассмотрена далее.
Таблица. Назначение сигналов
Сигнал Назначение
CLK Тактирование системы
RESET Сброс ('1' — активное значение)
CROSSING_REQUEST Запрос пешехода на переход через дорогу
TRANSPORT_LIGHT Сигналы светофора для транспорта
PEDESTRIAN_LIGHT Сигналы светофора для пешехода
tX[3..0] Признаки срабатывания таймеров 3..0
fireX[3..0] Сигналы включения таймеров 3..0
Назначение отдельных сигналов схемы, приведенной на рис. 1, представлено в таблице.
Листинг HDL-программы
Для удобства выполнения практических работ с приведенным далее HDL-кодом он может быть в любое время получен в электронном виде. Для этого достаточно связаться с авторами по указанным адресам электронной почты.
В компоненте DUT реализован testbench для проведения моделирования в среде QuestaSim. Кроме того, здесь же формируется логическое выражение, результат которого (сигнал BOOL) будет отслеживать монитор утверждений, и объявляется сам монитор — both_are_green:
Device_Under_Test.vhd
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.std_logic_1164.ALL;
LIBRARY WORK;
USE WORK.tl_lib.ALL;
USE WORK.ovl_assert.ALL; -- include OVL components description
ENTITY DUT IS
END DUT;
ARCHITECTURE etu OF DUT IS
SIGNAL sCLK, sRESET, sCROSSING_REQUEST : std_logic; SIGNAL sTRANSPORT_LIGHT, sPEDESTRIAN_LIGHT : light;
SIGNAL sRESET_n : std_logic;
SIGNAL BOOL : BOOLEAN;
BEGIN
sRESET_n <= NOT sRESET;
traffic_light_inst : traffic_light
PORT MAP (sCLK, sRESET, sCROSSING_REQUEST, sTRANSPORT_LIGHT, sPEDESTRIAN_LIGHT);
BOOL <= (sTRANSPORT_LIGHT = GREEN AND sPEDESTRIAN_ LIGHT = GREEN);
both_are_green: assert_never
GENERIC MAP (note, 0, «TRAFFIC ACCIDENT»)
PORT MAP (clk => sCLK, reset_n => sRESET_n, test_expr => BOOL);
clock_generator: PROCESS BEGIN
sCLK <= '0';
WAIT FOR 10 ns; sCLK <= '1';
WAIT FOR10 ns;
END PROCESS;
sRESET <= '1', '0' AFTER 20 ns;
sCROSSING_REQUEST <= '0', '1' AFTER 60 ns, '0' AFTER 80 ns; END etu;
Компонент traffic_light описывает структуру светофора: взаимосвязь контроллера светофора (controller) и четырех таймеров (timerX_inst):
Traffic_light.vhd
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.std_logic_1164.ALL;
LIBRARY WORK;
USE WORK.tl_lib.ALL;
ENTITY traffic_light IS
PORT (
CLK
RESET
CROSSING_REQUEST
TRANSPORT_LIGHT
PEDESTRIAN_LIGHT
IN std_logic IN std_logic IN std_logic OUT light; OUT light
END traffic_light;
ARCHITECTURE etu OF traffic_light IS
SIGNAL TX, FIREX : std_logic_vector(3 DOWNTO O); SIGNAL i : INTEGER RANGE O TO 3;
BEGIN
ontroller : traffic_light_controlIer PORT MAP(
RESET,
CLK,
CROSSING_REQUEST,
TX,
FIREX,
TRANSPORT_LIGHT,
PEDESTRIAN_LIGHT
timeout : FOR i IN 0 TO 3 GENERATE timerX_inst : timerX GENERIC MAP (timeout_value(i))
PORT MAP (RESET, CLK, FIREX(i), TX(i)); END GENERATE;
В пакете tl_lib происходит объявление необходимых компонентов, типов, констант и т. д.:
Traffic_Light_Library.vhd
LIBRARY IEEE; USEIEEE,std_logic_1164,ALL;
PACKAGE tl_lib IS
TYPE FSM_state IS (S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6); TYPE light IS (GREEN, YELLOW, RED, YELLOW_and_RED, OFF); TYPE timer_state IS (INIT, COUNT, INTERRUPT); TYPE timeout_values IS ARRAY (integer range 0 to 3) OF std_logic_ vector(5 downto 0); CONSTANT timeout_value : timeout_values := ( «000010», «011010», «011010», «101000» );
CONSTANT prescale : std_logic_vector(2O «1OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO»; d о w t o о =
COMPONENT traffic_light_controller PORT ( Reset і IN std_logic; Clk і IN std_logic; crossing_request і IN std_logic; tX : IN std_logic_vector(3 downto O); fireX : OUT std_logic_vector(3 downto O); transport_light і OUT light; pedestrian_light і OUT light );
END COMPONENT;
COMPONENT timerX GENERIC ( TIMEOUT_VALUE : std_logic_vector(5 downto O)
PORT ( Reset : IN std_logic; clk : IN std_logic; fire : IN std_logic; t : OUT std_logic ).
)> END COMPONENT;
COMPONENT traffic_light IS PORT ( CLK : IN std_logic; RESET_N : IN std_logic; CROSSING_REQUEST : IN std_logic; TRANSPORT_LIGHT : OUT light; PEDESTRIAN_LIGHT : OUT light v
); END COMPONENT;
END tl_lib;
Компонент traffic_light_controller реализует основной алгоритм устройства управления работой светофора (описан с помощью конечного автомата):
Traffic_Light_Controller.vhd
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.std_logic_1164.ALL;
LIBRARY WORK;
USE WORK.tl_lib.ALL; -- traffic light package
ENTITY traffic_light_controller IS PORT (
Reset Clk
crossing_request Tx fireX transport_light pedestrian_light
IN std_logic;
IN std_logic;
IN std_logic;
IN std_logic_vector(3 downto O); OUT std_logic_vector(3 downto O); OUT light;
OUT light
END traffic_light_controller;
ARCHITECTURE etu OF traffic_light_controller IS SIGNAL current_state, next_state : FSM_state;
BEGIN
transition_event: PROCESS (clk, reset)
BEGIN
IF reset = '1' THEN current_state <= S0;
ELSIF RISING_EDGE( clk ) THEN current_state <= next_state;
END IF;
END PROCESS;
transition_and_output_logic: PROCESS (reset, clk, current_state, crossing_request, tX)
BEGIN
CASE current_state IS
WHEN SO => -- initial state after reset
-- transport traffic light is GREEN -- pedestrian traffic light is RED
transport_light <= GREEN; pedestrian_light <= RED;
IF ( crossing_request = '1' ) THEN next_state <= S1;
ELSE
next_state <= SO;
END IF;
WHEN S1 => -- pedestrian's road crossing request -- transport traffic light is GREEN -- pedestrian traffic light is RED
transport_light <= GREEN; pedestrian_light <= RED;
IF ( tX(1) = '1' ) THEN next_state <= S2;
ELSE
next_state <= S1;
END IF;
WHEN S2 => -- timeout 1 exhausts
-- transport traffic light is YELLOW -- pedestrian traffic light is RED
transport_light <= YELLOW; pedestrian_light <= RED;
IF ( tX(2) = '1' ) THEN next_state <= S3;
ELSE
next_state <= S2;
END IF;
WHEN S3 => -- timeout 2 exhausts
-- transport traffic light is RED -- pedestrian traffic light is GREEN
transport_light <= RED; pedestrian_light <= GREEN;
IF ( tX(3) = '1' ) THEN next_state <= S4;
ELSE
next_state <= S3;
END IF;
END etu
WHEN S4 => -- timeout 3 exhausts (on transition from S3) -- timeout 0 enhausts (on transition from S5) -- transport traffic light is RED -- pedestrian traffic light is OFF (emulating blink)
transport_light <= RED; pedestrian_light <= OFF;
IF ( tX(2) = '1' ) THEN next_state <= S6;
ELSIF ( tX(O) = '1' ) THEN next_state <= S5;
ELSE
next_state <= S4;
END IF;
WHEN S5 => -- timeout 0 exhausts
-- transport traffic light is RED -- pedestrian traffic light is GREEN
transport_light <= RED; pedestrian_light <= GREEN;
IF ( tX(2) = '1' ) THEN next_state <= S6;
ELSIF ( tX(O) = '1' ) THEN next_state <= S4;
ELSE
next_state <= S5;
END IF;
WHEN S6 => -- timeout 2 enhausts
-- transport traffic light is YELLOW and RED -- pedestrian traffic light is RED
transport_light <= YELLOW_and_RED; pedestrian_light <= RED;
IF ( tX(1) = '1' ) THEN next_state <= S0;
ELSE
next_state <= S6;
END IF;
END CASE;
END PROCESS;
timers_control: PROCESS (clk, reset, current_state, crossing_request, tX) BEGIN
IF reset = '1' THEN fireX <= «0000»;
ELSIF RISING_EDGE( clk ) THEN CASE current_state IS
WHEN S0 => IF ( crossing_request = '1' ) THEN fireX <= «0010»;
ELSE
fireX <= «0000»;
END IF;
WHEN S1 => IF ( tX(1) = '1' ) THEN fireX <= «0100»;
ELSE
fireX <= «0000»;
END IF;
WHEN S2 => IF ( tX(2) = '1' ) THEN fireX <= «1000»;
ELSE
fireX <= «0000»;
END IF;
WHEN S3 => IF ( tX(3) = '1' ) THEN fireX <= «0101»;
ELSE
fireX <= «0000»;
END IF;
WHEN S4 => IF ( tX(2) = '1' ) THEN fireX <= «0010»;
ELSIF ( tX(0) = '1' ) THEN fireX <= «0001»;
ELSE
fireX <= «0000»;
END IF;
WHEN S5 => IF ( tX(2) = '1' ) THEN fireX <= «0010»;
ELSIF ( tX(0) = '1' ) THEN fireX <= «0001»;
ELSE
fireX <= «0000»;
END IF;
WHEN S6 => fireX <= «0000»;
END CASE;
END IF;
END PROCESS;
END etu;
Компонент timerX описывает поведение таймера, который используется для реализации временных задержек:
Timer.vhd
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.std_logic_1164.ALL;
USE IEEE.std_logic_unsigned.ALL;
LIBRARY WORK;
USE WORK.tl_lib.ALL; -- traffic light package
ENTITY timerX IS GENERIC (
TIMEOUT_VALUE : std_logic_vector(5 DOWNTO 0)
);
PORT (
Reset : IN std_logic;
Clk : IN std_logic;
Fire : IN std_logic;
T : OUT std_logic
);
END timerX;
ARCHITECTURE etu OF timerX IS
SIGNAL state : timer_state;
SIGNAL timer : std_logic_vector (26 DOWNTO 0);
BEGIN
t <= '1' WHEN (state = INTERRUPT) ELSE '0';
PROCESS (clk, reset, fire, timer)
BEGIN
IF reset = '1' THEN
timer <= (OTHERS => '0'); state <= INIT;
ELSIF RISING_EDGE( clk ) THEN CASE state IS
WHEN INIT => IF fire = '1' THEN state <= COUNT;
ELSE
state <= INIT;
END IF;
timer <= (OTHERS => '0');
WHEN COUNT => IF timer = (TIMEOUT_VALUE & prescale)
THEN
state <= INTERRUPT; timer <= (OTHERS => '0');
ELSE
state <= COUNT; timer <= timer + '1';
END IF;
WHEN INTERRUPT => state <= INIT;
timer <= (OTHERS => '0');
END CASE;
END IF;
END PROCESS;
END etu;
Компонент assert_never реализует монитор утверждения. Данное описание было скопировано с официального сайта фирмы Accellera (заголовок файла, содержащий комментарии, вырезан, так как не представляет особого интереса). Пояснение к работе этого монитора будет приведено после кода:
Assert_never.vhd
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.ALL;
USE ieee.Numeric_Std.ALL;
LIBRARY WORK;
USE WORK.ovl_assert.ALL;
ENTITY assert_never IS GENERIC (
-- pragma translate_off
severity_lvl : severity_level := FAILURE;
-- pragma translate_on
Options : INTEGER := 0
-- pragma translate_off
Msg : string := «ASSERT NEVER VIOLATION»
-- pragma translate_on );
PORT (clk, reset_n : IN std_ulogic; test_expr : IN boolean);
END assert_never;
ARCHITECTURE ovl OF assert_never IS -- pragma translate_off
SIGNAL valid : std_ulogic := '1';
SIGNAL rst_n : std_ulogic;
-- pragma translate_on BEGIN
-- pragma translate_off
ASSERT valid = '1' REPORT msg SEVERITY severity_lvl;
rst_n <= ovl_reset_n WHEN ovl_reset_n_enable ELSE reset_n;
PROCESS
BEGIN
WAIT UNTIL clk'EVENT AND clk = '1';
valid <= '1';
IF (rst_n = '1') THEN
IF (test_expr = TRUE) THEN valid <= '0';
END IF;
ELSE
valid <= '1';
END IF;
END PROCESS;
-- pragma translate_on END ovl; -- assert_never
Файл Ovl_assert.vhd также получен с www.accellera.org. Содержащийся в нем пакет декларирует все существующие мониторы библиотеки OVL и приведен здесь в сокращенном виде, так как для той цели, которую авторы поставили в данной статье, важен только один конкретный монитор:
Монитор аззегг_пеуег
Для монитора аззеП_пеуег определены следующие порты:
• dk — сигнал тактирования, по фронту которого проверяется тестовое выражение test_expr.
• reset_n — сигнал сброса (активный уровень — '0').
• test_expr — свойство системы, записанное с помощью булевского выражение. Результат проверки выражения — TRUE или FALSE.
Монитор assert_never позволяет проверить свойство системы, которое никогда не должно быть оценено как истина (TRUE). Применительно к разрабатываемой системе таким свойством, например, может выступать — «сигнал светофора не должен быть зеленым одновременно для транспорта и пешехода». В том случае, если свойство нарушено, произойдет срабатывание монитора (вывод строкового параметра msg на экран). В зависимости от уровня важности ошибки моделирование может быть остановлено или продолжено. Вместе с сообщением в окно моделировщика выводится время срабатывания монитора.
Поддержка САПР
Одним из доказательств простоты применения средства OVL в сравнении с языком PSL является поддержка САПР. Поскольку мониторы утверждений библиотеки OVL построены на основе стандартных языков описания аппаратуры, то для работы с ними подойдет любая САПР, поддерживающая стандарт IEEE-1076 (IEEE Standard VHDL Language Reference Manual). Количество средств моделирования описаний на стандартном языке VHDL явно превышает количество аналогичных продуктов с поддержкой PSL на данный момент. Однако, справедливости ради, стоит отметить, что в последнюю версию стандарта IEEE-1076 язык PSL уже интегрирован [5].
Один из самых распространенных — программный продукт фирмы Mentor Graphics — ModelSim. Однако, учитывая основную тематику статьи, лучше ориентироваться на аналогичную по функциональности версию с расширенными возможностями в области верификации — QuestaSim.
Для проведения моделирования с целью изучения принципов использования мониторов утверждений библиотеки OVL необходимо выполнить следующую последовательность действий:
1. Запустить программу QuestaSim.
2. Создать новый проект (File > New > Project) и добавить в него файлы:
- assert_never.vhd (описание монитора утверждения assert_never);
- ovl_assert.vhd (объявление мониторов утверждения и сигналов);
- Device_Under_Test.vhd (верхний уровень иерархии при моделировании);
- Timer.vhd (алгоритм работы таймера);
- Traffic_Light.vhd (структура светофора);
- Traffic_Light_Controller.vhd (автомат управления светофором);
- Traffic_Light_Library.vhd (объявление компонентов, типов, констант и т. д.).
Ovl_assert.vhd
LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.ALL;
USE ieee.Numeric_Std.ALL;
PACKAGE ovl_assert IS
-- pragma translate_off
SIGNAL ovl_reset_n : std_ulogic := '1';
SIGNAL ovl_reset_n_enable : Boolean := FALSE;
SIGNAL ovl_end_of_simulation_signal : std_ulogic := '0';
-- pragma translate_on
TYPE OVL_BOOLEAN_VECTOR IS ARRAY (INTEGER RANGE <>) OF boolean;
COMPONENT assert_never GENERIC (
-- pragma translate_off
severity_lvl : severity_level := FAILURE;
-- pragma translate_on
Options : integer := 0
-- pragma translate_off
Msg : string := «ASSERT NEVER VIOLATION»
-- pragma translate_on );
PORT (
clk, reset_n : IN std_ulogic; test_expr : IN boolean);
END COMPONENT;
END ovl_assert;
3. Скомпилировать проект.
4. Провести моделирование разработанной системы. Убедиться в правильности функционирования светофора.
5. Изменить в файле Traffic_Light_Controller.vhd для одного из состояний Si значения выходных сигналов TRANSPORT_LIGHT и PEDESTRIAN_LIGHT таким образом, чтобы они одновременно имели значение GREEN (имитация ошибки при написании кода контроллера светофора).
6. Скомпилировать проект.
7. Провести моделирование разработанной системы. В окне сообщений (transcript) основного окна QuestaSim наблюдать появление сообщения “TRAFFIC ACCIDENT”. Искусственное внесение ошибки необходимо для визуализации работы монитора. В противном случае, при условии правильности описанной модели, монитор не сработает в ходе моделирования.
Результат выполнения моделирования HDL-программы с внесенной ошибкой приведен на рис. 3.
Положительный эффект применения монитора верификации в данном случае может показаться сомнительным, ведь состо-
яние, в котором зеленый свет горит в оба направления, отчетливо видно на временной диаграмме. Однако простота рассматриваемого примера не должна вводить в заблуждение. Во-первых, сложность современных систем на порядок превосходит разобранный пример (по числу сигналов, сложности их поведения и т. д.). Во-вторых, анализируемое логическое условие в реальных системах выглядит сложнее, чем просто сравнение значений двух сигналов (для примера был выбран один из самых простых мониторов библиотеки OVL). И, наконец, в-третьих, использование мониторов позволяет в большей степени исключить человеческий фактор из процедуры проверки правильности описания — информация о свойствах системы располагается не в памяти специалиста по верификации (точнее не только в ней), а формально записана в коде устройства.
Логическим продолжением рассмотренного примера будет обсуждение вопросов применения мониторов библиотеки OVL и опи-
сание их возможностей, а также перспектив развития верификационных средств. Этому будет посвящена следующая статья цикла «Проектирование в условиях временных ограничений: Верификация проектов». ■
Окончание следует
Литература
1. Функционально-временная верификация сложных цифровых систем // Открытые системы. 2002.
№6.
2. Assertion Monitor Reference Manual. V. 03.10.14.
3. Максфилд К. Проектирование на ПЛИС. Архитектура, средства и методы. Курс молодого бойца. М.: Додека-XXI, 2007.
4. Foster H., Krolnik A., Lacey D. Assertion-Based Design. Kluwer Academic Publisher, 2004.
5. Accellera Continues to Promote Increased Electronic Design Productivity with Revised VHDL Standard, Oct. 9, 2006. http://www.haifa.ibm.com/projects/ verification/sugar/papers/acceUera_vhdlVHDL_ press_release_psl_inside2006.pdf
Рис. 4. Лог моделирования
