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亚博app安全有保障:如何用硬件仿真使嵌入式系统便宜可靠?

 


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本文摘要:在当今竞争白热化的形势下,使含有嵌入式软件的简单电子设备更加慢面市,但是同时保证其更加低廉更加可信,是一种非常冒险的作法。

在当今竞争白热化的形势下,使含有嵌入式软件的简单电子设备更加慢面市,但是同时保证其更加低廉更加可信,是一种非常冒险的作法。予以完全测试的硬件设计不可避免地造成返工,减少设计成本并缩短布局流程的网表交付给时间,并最后延后上市时间目标,对收益源导致破坏性影响。延期嵌入式软件的测试也潜藏有错失上市机遇的有可能,不会带给更加相当严重的后果。

于是以因为如此,项目周期的检验部分很大地闲置计划时间变为了很少见的事情。其中的根本原因,在于追踪和避免错误十分容易,特别是在是在片上系统(SoC)的软件内容以每年大约200%的速度快速增长的情况下。

与此相反,设计的硬件部分仅有快速增长大约50%。硬件建模作为系统验证的基础虽然虚拟世界原型和现场可编程门阵列(FPGA)原型在早期嵌入式软件测试上已受到注目,但对于软件和硬件的构建并无助益。前者缺少跟踪硬件错误所需的硬件精确性,而对于尽早避免错误所需的硬件调试,后者能力受限。

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因此,研发团队和项目经理已转而使用硬件建模作为其检验策略的基础。硬件建模是一种多功能检验工具,有许多涉及优势,还包括软硬件协同检验或测试硬件和软件构建的功能。它已受到软件开发者的留意,因为这是需要保证嵌入式系统软件通过底层硬件长时间工作的唯一检验工具。对于致力于调试简单SoC设计的硬件工程师来说,这也是值得注意的,因为工程师可以凭借该方法跟踪硬件内的软件错误或软件不道德中的硬件错误。

硬件建模的其他优势还包括较慢编撰功能、软件检验、全面的设计调试和可扩展性,可符合还包括数十亿应用程序特定集成电路(ASIC)门的设计。此外,它需要以检验嵌入式软件和继续执行系统验证必须的高速率来处置数十亿检验周期。

过去,硬件调试和测试是项目周期检验部分的唯一工作,此作业由硬件描述语言(HDL)测试平台驱动的逻辑软件建模展开管理。传统的大箱式硬件建模只用作最大型的设计。很多研发团队已使用月检验对软件建模展开补足,以减少基础覆盖范围并保证不遗漏类似用例。

但是,只有硬件建模可以在较为不切实际的时间内已完成SoC设计的全部检验任务,并减轻与基于事件的软件建模涉及的运营问题。都是软件内容的问题SoC的软件内容使协同检验沦为检验策略中一个十分最重要的部分,因为它可以在投片前证实一个嵌入式SoC的硬件和软件部分同时获得检验且准确交互。过去,如果设计流片后再次发生硬件问题,软件开发者必需尽其所能设法环绕问题展开编码。

在SoC已完成之前检验软件,设计团队可以在转入硅片阶段之前解决问题硬件问题。如前所述,硬件建模检查用作保证嵌入式软件根据规范在硬件上运营。

过去用于各种调试引擎展开软件调试。每种引擎有一个核心,充分利用硬件对处理器内部工作的可视性和掌控功能。虽然获取了部分调试功能,但由于处理器获取的终端方式,临床问题的能力有限。

此外,由于传统软件调试一般来说再次发生在实际系统中,软件开发者以目标系统速度在实际硬件上继续执行实际代码。这样他们可以通过大量代码很快寻找错误的程序。这些传统技术在调试SoC时违宪,因为没实际硬件,无法以现实系统速度继续执行代码。

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一般来说,只要继续执行代码且软件模拟器获取所有硬件可视性,才可建模硬件。但问题是速度-调试代码是极快的一种方法。

例如,如果SoC设计为在Linux上运营程序,软件开发者必需以数十亿时钟周期已完成Linux启动,软件才能开始继续执行。粗略估计这不会以大约10赫兹(Hz)的典型软件建模速度花费28年以上已完成Linux启动。不管调试硬件还是软件,传统硬件和软件调试工具都无法获知彼此的任何情况。

如果使用简单的大型SoC设计,尝试寻找问题时独立国家已完成两种调试是效率低落的。两者融合是尤为理想的方法,这样硬件建模就可以节约时间。

SoC硬件一般来说在FPGA或其他可编程器件中实行,速度更加慢。在此设置中,根据运营速度,最慢可以15分钟的速度已完成Linux启动。硬件建模可获取与硬件调试器相近的断点和波形掌控及可视性。

证实SoC设计按预期工作硬件建模以其高性能(这是软件市场需求推展的更加最重要的市场需求)在一众检验工具中脱颖而出。它需要证实SoC设计按计划工作,并适合于处置大到十亿ASIC等效门的简单设计,且每月可已完成多达一万亿检验周期。即使是这样,现阶段用于硬件建模展开完全详细的功能检验依然是能用的最不具成本效益且有效地的调试方法。引进事务级建模(TLM)和事务处理器可用性可将硬件建模改以一系列横向市场的虚拟世界平台测试环境。

事务处理器作为检验知识产权(IP)人组的一部分,是外设功能或协议的一种高级抽象化模型。事务处理器一般来说作为现成IP获取,可用作各种有所不同的协议。

典型的事务处理器一般来说还包括PCIe、USB、FireWire、Ethernet、DigitalVideo、RGB、HDMI、I2C、UART和JTAG器件。更佳检验更好的简单系统先前,硬件设计独立国家于要在芯片上继续执行的软件的研发。但今非昔比,由于SoC处理器数量缩减到且每代产品包括两倍的软件内容,软件问题沦为研发团队和项目经理优先考虑到的对象。

现在,研发团队证实预期软件在硬件平台长时间工作后,SoC才算原始。SoC是一个全面的嵌入式系统,必须展开硬件建模来检验其能否长时间工作。通过硬件建模,研发团队可以更加策略性地展开计划,并根据多个抽象化层面实行调试方法。

他们可以同时在硬件和嵌入式软件之间跟踪错误,确认问题所在。通过具备更加高性价比且有效地的方式,他们在这个过程中节约了时间,大幅度减少错失上市机遇的风险。


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