IC設(shè)計知識點：verilog定位手段之關(guān)鍵信號統(tǒng)計

verilog定位手段：關(guān)鍵信號統(tǒng)計 ? ? ?

1、Verilog定位手段-關(guān)鍵信號：高電平計數(shù)還是低電平計數(shù)？

在IC設(shè)計中，進行需要對關(guān)鍵信號的特定狀態(tài)進行計數(shù)，方便debug時進行狀態(tài)判斷。如對流控、反壓等信號進行計數(shù)。有時候需要進行判斷，是高電平計數(shù)還是低電平計數(shù)。

判斷標準是：選擇高電平或者低電平計數(shù)，要保證能夠觀察到異常情況

如下圖所示:

情況1：正常情況下rdy拉高后一直保持為1，不應該會出現(xiàn)右側(cè)異常，偶爾為0，因此采用低電平計數(shù)，如果出現(xiàn)異常，則計數(shù)器cnt不為0。如果采用高電平計數(shù)，則很難發(fā)現(xiàn)右側(cè)異常

情況2：正常情況下rdy有高電平也有低電平，異常情況是一直為低電平，因此采用高電平計數(shù)，如果計數(shù)器cnt一直保持不變，則說明rdy一直處于低電平的異常狀態(tài)。

verilog定位手段：速率計算 ? ? ?

1、Verilog定位手段：速率統(tǒng)計？

在IC設(shè)計中，有些模塊的應用有速率的要求，因此在FPGA階段以及樣片測試階段，需要針對應用場景對速率進行計算，如果在RTL設(shè)計階段能夠添加相關(guān)的統(tǒng)計寄存器，能夠高效準確的計算出傳輸速率。如MAC，itlkn，DMA，都需要添加相應的統(tǒng)計計算器計算當前狀態(tài)的速率的相關(guān)信息，方便計算速率。

2、如何添加速率統(tǒng)計？

常見方法是：

添加寄存器，記錄一段時間內(nèi)輸入數(shù)據(jù)的個數(shù)，如itlkn、MAC

添加寄存器，記錄傳輸一定數(shù)據(jù)量所需要的時鐘周期數(shù)量，如DMA

以DMA為例，簡單介紹DMA是如何添加速率統(tǒng)計寄存器的：

案例1：CPU主動發(fā)起請求：

添加寄存器cycle_num_cnt，統(tǒng)計時鐘周期，從CPU發(fā)起請求開始、cycle_num_cnt開始每個周期加1，直到DMA模塊將數(shù)據(jù)搬運完成，此時停止計數(shù)，此時記錄的時機包含，DMA響應請求信號的時間、以及DMA模塊搬運數(shù)據(jù)的時間。

案例解析：

DMA模塊時鐘為125MHz，每個周期為8ns，CPU發(fā)起DMA請求，數(shù)據(jù)量為1024*128bit，DMA搬運完成后，cycle_num_cnt保持為4812，此時平均傳輸速率為

1024*128 bit/4812*8ns=3.4Gbps

案例2：DMA主動發(fā)起請求

DMA主動發(fā)起請求傳輸數(shù)據(jù)，可以記錄從發(fā)出第一個數(shù)據(jù)到最后一個數(shù)據(jù)所需要的時鐘周期，一次搬運大量的數(shù)據(jù)，減少測量誤差，也能獲得準確的速率。

verilog定位手段：link狀態(tài)統(tǒng)計 ? ? ?

1、Verilog定位手段：link狀態(tài)監(jiān)控

依據(jù)IEEE802.3協(xié)議設(shè)計的MAC、PCS具有l(wèi)ink_up狀態(tài)信號。PCIE接口具有鏈路訓練成功信號，此處也稱之為link_up信號。

針對link狀態(tài)、可以做如下監(jiān)控：

1.link_up狀態(tài)實時可讀

2.Link_up有效狀態(tài)計數(shù)統(tǒng)計

3.Link_up從有效跳轉(zhuǎn)到無效狀態(tài)的次數(shù)統(tǒng)計--即link_down次數(shù)統(tǒng)計