一种数模混合SoC设计协同仿真的验证方法

一种数粳混合ＳｏＣ设计协同仿真的验证方法

■东南大学金肖科凌明茆邦琴摘要

数模混合信号仿真已经成为ｓ。ｃ芯片验证的重要环节。文章以一款固网短信电话专用ｓ。ｃ芯片为倒，

介绍一种使用ｓｙｎｏｐｓｙｓ奔司的Ｎａｎｏｓｉｍ—ｖｃｓ协同仿真环境进行仿真的验证方法，并给出验证结果。

关键词ｓｏｃ数模混合协同仿真固网短信电话ＦｓＫ

随着微电子工艺制造技术和电子设计自动化技术的飞速发展，集成电路已经进入系统级芯片即ｓｏｃ（ｓｙｓｔｅｍｏｎＣｈｉｐ）时代。ＳｏＣ芯片设计将数字电路、模拟电路、微处理器等集成在单一的硅芯片上，构成一个系统，实现复杂的功能。如何评估和验证数模混合ｓｏｃ芯片，成为当今芯片设计者一个新的挑战。

１固网短信电话专用ｓｏｃ芯片介绍

固网短信是中国电信开通的一项通过固定电话网收发短消息的业务，由中国电信、上海贝尔、步步高、中强通讯等公司联合进行固网短信服务平台的建设。目前已在许多地区开通了这项业务。

固网短信电话专用ｓｏｃ芯片是固网信息电话终端专用的微处理器芯片（以下简称为ｓＭｓ芯片）。其内嵌了一个８位的微控制器（Ｍｃｕ，ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒ０１ｌｅｒｕｎｉｔ）．并且集成了电话主叫识别信息传送模块（ｃＩＤ，ｃａｌｌｉ“ｇｌｄｅｎｔｉ‘ｙＤｅｌｉｖｅｒｙ）和双音多频编码模块（ＤＴＭＦ，ＤｕａｌＴｏｎｅＭｕｌｔｉＦｒｅｑｕｅｎｃｙ），使固网电话支持在固网短信服务平台上接收和发送短消息ａ

ｓＭＳ芯片的结构框图如图ｌ所示。

ｓＭｓ芯片的主要功能是：

①ｃＩＤ模块识别并解调电话线上的ＦｓＫ调制信号

数字部分模拟部分ｌＬｃＤ显示ｋ鼎加卟Ｈ接口

ｌ键盘卜一刽面：弘

Ａ一模拟信号Ｄ一数字信号

图１ｓ＿ｓ芯片结构框图Ａ／Ｄ接口模块将解调后的模拟信号转换为数字信号传递给Ｍｃｕ。Ｍｃｕ对该数字信号进行一定的处理后在ＬｃＤ上显示信息。

②Ｍｃｕ将键盘输入的信息转换为数字信号，经Ａ／Ｄ接口模块传递给ＤＴＭＦ模块．实现拨号功能。

ｓＭｓ芯片的设计主要分为两部分，数字部分和模拟部分并行实现。数字部分采用基于标准单元的ＡｓＩｃ设计流程，其中ＲＡＭ为ｌＰ模块；模拟部分采用全定制设计流程，最后将两部分整合到一块芯片上．构成ｓｏｃ芯片。芯片的功能和时序验证是设计过程中的重要环节。为了实现芯片产业化，缩短设计周期，必须对数字部分、模拟部分和数模信号接口部分进行严格的功能和时序验证。

２ＳＭＳ芯片验证方案

ｓＭｓ芯片数模混台设计的特点使其无法简单地使用一种仿真器进行验证，但考虑到其数模接口信号是数字的（如图１），我们可以选择以下几种验证方案。

（１）传统的验证方法

数字部分采用门级仿真，通过反复调试，尽可能发现问题：模拟部分采用晶体管级仿真，以验证其正确性，如果模拟部分规模较大可以自底向上进行验证。这种验证方法无法对整个系统进行同步仿真．因此需要分别对数字部分和模拟部分的接口引脚时序进行严格的定义和验证。

（２）仅使用数字仿真器的验证方法

首先对芯片的模拟部分进行晶体管级仿真．然后根据仿真结果对模拟部分输出的数字信号时序进行ｖｅｒｉｌｏｇ行为级建模，再将该模型和数字部分一起用数字仿真器验证。这种方法仿真速度比较快，但模拟部分每进行一次修改，设计者就得重新对其进行仿真和

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