Detail předmětu

Funkční verifikace číslicových systémů

FIT-FVSAk. rok: 2024/2025

Aktuální důležitost funkční verifikace. Specifikace požadavků a verifikační plán. Simulace a příprava testovacích prostředí. Funkční verifikace a její metody (generování pseudo-náhodných verifikačních stimulů, verifikace řízená pokrytím, verifikace založená na tvrzeních, samokontrolní mechanismy). Verifikační metodiky a jazyk SystemVerilog. Reportování a oprava nalezených chyb. Emulace a FPGA prototypování. Validace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav počítačových systémů (UPSY)

Vstupní znalosti

Základy návrhu číslicových systémů, základy programování.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Účast na laboratorních cvičeních a vypracování projektu v předepsaném termínu.

Učební cíle

Získat přehled o funkční verifikaci číslicových systémů, pozornost se věnuje problematice přípravy testovacích prostředí (testbenchů), funkční verifikaci a emulaci. Získat praktické dovednosti s funkční verifikací číslicových systémů, které používají přední výrobci číslicových obvodů. Zvládnutí tvorby testovacích a verifikačních prostředí podle aktuálních a běžně používaných metodik (UVM). Zvládnutí poskytnutí přesných informací o objevených chybách, nebo jejich přímého odstranění.


Student zná základní techniky funkční verifikace číslicových systémů: simulaci, funkční verifikaci a její metody, emulaci a prototypování. Umí analyzovat zdrojové kódy a výstupy nástrojů pro funkční verifikaci, umí lokalizovat chyby a zařídit jejich opravu. Umí vytvářet základní verifikační prostředí v jazyku SystemVerilog podle aktuálních metodik (UVM) pro funkční verifikaci. Získal znalosti, které jsou značnou výhodou při práci v oblasti návrhu číslicových obvodů.

Základní literatura

* Myer, A.: Principles of Functional Verification, Newnes, USA, 2003. ISBN: 0750676175. * Bergeron, J.: Writing Testbenches using SystemVerilog, Springer, USA, 2006. ISBN: 0387292217 * Spear, Ch., Tumbush, G., SystemVerilog for Verification: A Guide to Learning the Testbench Language Features, Springer, USA, 2012. ISBN: 1461407141. * Haque, F., Michelson, J., Khan, K.: The Art of Verification with SystemVerilog Assertions, Verification Central, USA, 2006. ISBN: 0971199418. 

Doporučená literatura

Amos, D., Lesea, A., Richter, R.: FPGA-Based Prototyping Methodology Manual: Best Practices in Design-For-Prototyping, Synopsys Press, USA,2011. ISBN: 1617300047.
Haque, F., Michelson, J., Khan, K.: The Art of Verification with SystemVerilog Assertions, Verification Central, USA, 2006. ISBN: 0971199418.
Myer, A.: Principles of Functional Verification, Newnes, USA, 2003. ISBN: 0750676175.
Přednáškové materiály v elektronické formě.
Spear, Ch., Tumbush, G., SystemVerilog for Verification: A Guide to Learning the Testbench Language Features, Springer, USA, 2012. ISBN: 1461407141.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NGRI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NADE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISD , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NMAT , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSEC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISY do 2020/21 , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NNET , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NMAL , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NCPS , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NHPC , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NVER , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NIDE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NISY , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSPE , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NEMB , 0 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NBIO , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NSEN , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NVIZ , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    specializace NEMB do 2023/24 , 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

  1. Motivace a historie verifikace
  2. Verifikace založená na simulaci
  3. Funkční verifikace: Úvod
  4. Metodiky tvorby verifikačních prostředí
  5. Samo-kontrolní mechanizmy + LAB 1
  6. SystemVerilog: Datové typy a řízení, Generování stimulů + LAB 2
  7. Měření a analýza pokrytí + LAB 3
  8. Formální tvrzení
  9. Verifikace založena na formálních tvrzeních + LAB 4
  10. Register Abstraction Layer
  11. Přednáška hosta z praxe
  12. Ladění přímo na čipu
  13. Trendy v oblasti verifikace

Laboratorní cvičení

8 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.
Ing. Petr Bardonek

Osnova

  1. Implementace referenčního modelu.
  2. Implementace verifikačních testů.
  3. Verifikace řízena pokrytím.
  4. Verifikace založena na formálních tvrzeních.

Projekt

18 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marcela Zachariášová, Ph.D.

Osnova

Návrh a implementace verifikačního prostředí pro vybraný číslicový systém.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz