摘要：
飞思卡尔Kinetis MCU系列是一款高度集成、低功耗32位微处理器，依据ARM Cortex M4内核并具有面向工业操控和多商场事务的内置DSP功用。Kinetis MCU选用Cadence模仿混合信号验证渠道。本文将首要介绍Kinetis MCU混合信号的验证战略和应战，其间包含混合信号建模、衔接验证、混合信号VIP、混合信号功率验证和混合信号掩盖规模。
1 介绍
飞思卡尔Kinetis MCU系列是一款高度集成、低功耗32位微处理器，依据ARM Cortex M4内核并具有面向工业操控和多商场事务的内置DSP功用。该产品是一大立异效果，是飞思卡尔迈出的重要一步。
Kinetis具有多个杂乱的混合信号IP。这些IP具有多种不同的方式和设置，可支撑多个电源。模仿部分可与数字部分以及其他模仿规划严密协作。从模仿IP的视点来看，与功用需求比较，该IP功用变得越来越重要。从片上体系的视点来看，因为规划杂乱，很难发现躲藏的过错。
鉴于以上几点，kinetis产品选用了最新的数模混合信号验证办法学。Verilog-AMS言语为模仿IP建模，选用了Cadence AMS designer验证渠道进行仿真。
本文包含4部分：第一部分为布景介绍，第二部分为Kinetis MCU混合信号验证办法概述，第三部分为Kinetis MCU混合信号验证在AMS建模、AMS VIP、衔接性验证、功率验证和AMS掩盖规模所面对的应战。
2 规划与施行
2.1 AMS Designer
Cadence Virtuoso® AMS Designer是一款灵敏的混合信号模仿器，它能够衔接高档模仿和数字环境，然后完成无缝的混合信号模仿和验证。它将数字NC-Sim引擎与4款盛行的MMSIM模仿引擎（Spectre、SpectreRF、APS® 和UltraSim®）相结合。依据规划特性，为规划人员供给他们所需的仿真成果。
AMS designer集成了面向混合信号验证的Virtuoso全定制环境和面向在数字验证环境中的用于混合信号验证的Cadence灵敏型功用验证渠道。它可支撑向下算法，然后在前期规划周期中敏捷检测到规划过错，并选用混合信号硬件描绘言语来加速仿真速度。
2.2混合信号验证的战略和办法
验证选用了软硬件协同仿真办法
SoC测验渠道是树立在依据C言语的定向测验事例、??依据体系Verilog的测验渠道组件，依据Verilog-AMS的测验渠道组件和基与system verilog的随机束缚鼓励。验证办法包含方式验证、依据断语的验证、掩盖驱动的随机束缚验证办法。
2.3混合信号验证的应战
在一切首要的规划应战中，混合信号验证是最大的一个。关于绝大部分的芯片毛病，大部分都是能够通过更好的验证办法防备的。那么混合信号验证最大的应战是什么？便是AMS建模、功耗验证、验证IP、连通性验证、H/S协同仿真和掩盖率。接下来将会具体介绍Kinetis混合信号验证是怎么战胜这些应战的。
2.3.1 混合信号验证的应战之一 – 行为建模
AMS建模有一个一起的规矩—-建你所需求的模型，而不是你能建的模型。
本文选自本站网6月《智能工业特刊》Change The World栏目，转载请注明出处。
永久要平衡仿真的速度和精度。
有一些关于模型创立的精约、准确、功用和可读的若干原则。
·精约，只针对必要的功用验证建模。要在精约和准确之间进行权衡，这需求写模型的人、模仿规划人员和验证工程师讨论决定。应考虑到验证要求和目的。
·准确：不能准确表明电路行为的模型或许导致过错被忽略。准确的建模一切数字逻辑是很重要的。模型应该依据存在/不存在恰当的偏置电压/电流和电源来发动/中止操作。
·功用：AMS模型或许对仿真器功用发生负面影响。写模型的人需求考虑仿真速度。
·可读：模型很或许是其他模型的起点，所以要创立可读的代码，供给清楚的注释是很重要的。
2.3.2 混合信号验证的应战之二 – 衔接性验证
混合信号的第二大应战是衔接性验证。
混合信号验证往往会发现三种类型的功用性过错。
施行许多设置的单个模仿模块。 这些过错通常是操控逻辑上的奇妙问题。规划者假如有太多的设置要测验，就很难发现。
衔接性验证的重点在模仿到模仿接口或数字到模仿接口上。大多状况下有两种衔接性过错：
1. 模块间通讯过错；这归于鸡生蛋蛋生鸡的问题。举例来说，低功率芯片上调节器依赖于同享偏置发生器的状况。假如偏置发生器自身依赖于调节器的输出，那么这对组合或许永久都无法发动。
2. 数字电路，操控模仿，发生其输入，或处理其输出；或许是模仿和数字电路之间的接口。
大多数衔接都有直接鼓励和查看器，对各个模仿模型来说，一切的输入都直接传送为输出。
特别状况下，应当运用依据断语的验证办法用于衔接性验证。
2.3.3 混合信号验证的应战之三 – 验证IP
第三个应战是验证IP。几个验证IP是分别为各个IP创立的。最杂乱的混合信号VIP是分段LCD VIP，支撑64个模仿LCD引脚。分段LCD的验证是选用混合信号验证办法的最佳事例。VIP包含五个部分。 LCD影子寄存器、鼓励发生器、波形监视器、毛病仿真器和掩盖发生器。鼓励发生器用于发生数字和模仿鼓励，影子寄存器实时取得LCD内部寄存器的值，波形监视器主动查看MCU鸿沟的LCD驱动波形，来自LCD驱动出来通过pad ring到MCU鸿沟的规划途径也可验证。毛病仿真器相关于毛病检测功用。掩盖发生器帮忙陈述模仿信号的功用掩盖，大大提高了混合信号验证的质量。
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2.3.4 混合信号验证challenge4 – 功耗验证
混合信号验证的另一大应战是功耗验证。Kinetis的功耗验证选用了CPF办法。
CPF言语供给表明规划完成和验证运用的东西所能了解的功率目的。
依据CPF的低功耗验证流程使其有才能在规划周期的前期RTL已准备就绪时验证低功耗规划目的。流程包含运用CPF进行静态查看和动态仿真。
这是Kinetis的功率域图，功率域包含padring电源域、DGO电源域、SOG电源域、VDDA电源域、RTC电源域、USB电源域、FLASH电源域、双口RAM电源域、SRAM电源域。
下面是能够通过动态CPF仿真来验证的首要项目：
·电源开关封闭（PSO）行为
·规划逻辑过错断电
·阻隔规矩：阻隔值的正确性
·状况坚持功率门控（SRPG）规矩
·正确的断电供电次序
·内存电源封闭操控
Encounter® Conformal®低功耗软件能够让你在规划进程前期运用的正规技能（相关于仿真）来验证芯片。能够用来捕获过错的功率目的标准，比方阻隔单元缺失/冗余、电平转换器、或许操控信号无恰当供电等，尤其是电平转换器，在动态CPF仿真中十分难以验证。也能够用来在每个验证阶段进行等效性查看。
2.3.5 混合信号验证底5大应战 – 混合信号功用掩盖
传统上，掩盖率是用以树立信赖的一个维度，关于保证验证方案完好、规划通过尽或许完全的验证而言，这是一个安全网络。掩盖率方针是针对明示或暗示方针丈量所搜集的掩盖率数据，通常以百分比表明。
现在混合信号验证质量取决于混合信号验证工程师的经历。模仿信号的功用掩盖迫切需求一种通用的办法。
AMS designer能够支撑面向操控的PSL / SVA断语，%&&&&&%C也支撑PSL断语和掩盖率指令。关于有几个模仿IP在内的混合信号芯片，每个模仿IP都有自己的掩盖模型。这些模型是共同的，各有不同。
这些掩盖模型是主动生成的，是模仿规划的仿真部分。
这些掩盖模型有助于发生模仿信号的功用掩盖陈述，功用掩盖陈述100％应该是验证流程一个强制要求，这样能够消除不完好验证或许带来的过错。
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