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  • 資源類別:論文
  • 資源分類:計算機
  • 適用專業:信息工程
  • 適用年級:大學
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資料簡介

畢業設計-空間總線通信系統關鍵模塊模擬與驗證—模擬與形式驗證分析,共71頁,23654字,附開題報告等
主要內容
空間總線通信系統關鍵模塊模擬與驗證
第一部分:用Mentor公司的Questa工具分別對關鍵模塊(包括發送模塊、接收模塊和控制模塊)進行模擬仿真。第一步:先閱讀關鍵模塊的設計規范,了解什么需要驗證,并且制定一個關于該模塊的驗證計劃。第二步:創建該模塊的測試環境(包括輸入激勵模塊、待測設計模塊和收集驗證結果模塊),輸入激勵模塊主要負責輸入適當的激勵,完成其他模塊的調用等。待測設計模塊就是要進行模擬仿真的模塊,設計人員設計的程序。收集驗證結果模塊主要包括斷言、收集覆蓋率等。第三步:輸入激勵,觀察模擬仿真的結果。如果出現斷言失敗的話,分析失敗的原因:首先檢查是不是斷言寫的與設計規范要求有出入。其次,如果前一步確認無誤的話,就很有可能是待測設計出錯了,這正是我們想要看到的結果。觀察仿真波形,看看斷言是如何失敗的,然后去找到相應代碼的區域,分析出錯的位置。
第二部分:用NuSMV模型檢測工具分別對關鍵模塊(包括控制模塊、發送模塊和接收模塊)驗證。第一步:先閱讀關鍵模塊的設計規范,了解什么才是想要出現的行為,并且制定一個關于該模塊的驗證計劃。第二步:創建該模塊的模型,寫出待測的性質(就是要驗證的功能)。這個模型主要包括兩部分:一部分是狀態轉移的模型,另一部分是待測性質。跟模擬最終要的區別在于它不需要關注輸入激勵。第三步:利用工具檢測模型,觀察驗證結果。這個工具的一個好處就是性質不總是真的話,總會給出一個反例的。根據反例找出是性質的原因還是模型不準確。
第三部分:如果時間充足的話,用Questa工具對控制模塊、發送模塊和接收模塊進行組合驗證。不用NuSMV的原因是三個模塊組合驗證的話模型很大,可能會發生狀態爆炸。
第四部分:總結模擬與驗證的成果,得出相應的結論:模塊是否有錯誤。

摘要
空間總線(SpaceWire)協議是應用于航空航天領域的高速通信總線協議,對SpaceWire系統設計正確性要求很高,因此對SpaceWire系統的嚴格驗證一直是備受關注的問題之一。雖然形式化驗證能解決傳統驗證方法存在的不完備性的問題,但是它也存在由原來設計到系統形式建模的抽象精度問題。為了解決上述這個問題,本文采用對其進行模擬與形式化驗證相結合的方式來保證系統設計和實現的功能正確性和可靠性。一方面,使用NuSMV形式化驗證工具對SpaceWire關鍵模塊的設計進行形式驗證,保證驗證完備性的需要;另一方面, 基于Questasim模擬仿真工具對設計進行模擬驗證。因此,通過形式斷言將模擬與形式驗證緊密地聯系在一起。模擬可更大程度地縮小了抽象的形式模型與被驗證模塊的設計差距,形式驗證保證了完備性的要求。將模擬與形式驗證相互結合,取其所長,來確保SpaceWire通信系統滿足協議規范的要求。
關鍵詞:形式化驗證;模擬;SpaceWire標準;斷言

Abstract
SpaceWire protocol is applied in the field of aerospace high-speed communication bus protocol. It requires extremely high correctness on the SpaceWire system design ,so strict validation on the SpaceWire system has always been one of the problems that concern. Although formal verification can solve the problem of incompleteness existing in traditional verification methods , it also exists a conversion accuracy problem from the original design to system model. In order to solve the above problems, this paper adopts the way of combining simulation with formal verification to ensure the correctness and reliability of SpaceWire system. On the one hand, we use formal validation tool called NuSMV to do form verification on the system to ensure the completeness of the requirements; On the other hand, we use simulation tools called Questasim to simulate the system. Simulation and formal verification are closely linked by means of the formal assertion. Simulation will further close the gap between the formal model and the design and form validation will ensure the requirements of the completeness. Combination simulation with formal verification and taking their strong points ensure that the SpaceWire communication system to meet the requirements of the protocol specification.
Key words:formal verification; simulation; SpaceWire standards; assertions 

目錄
第一章 引言 7
第二章 模擬與形式化驗證的理論 8
2.1形式化驗證的理論知識 8
2.1.1形式化驗證技術 8
2.1.2基于模型檢測處理的驗證方法 8
2.1.3模型檢測 8
2.1.4線性時態邏輯(LTL) 8
2.1.5 分支時間邏輯(CTL) 10
2.1.6模型檢測算法 11
2.2 模擬的理論知識 12
2.2.1約束隨機激勵測試 12
2.2.2斷言驗證 12
2.2.3覆蓋率驅動的驗證 13
2.3形式驗證的流程 14
2.4 模擬的流程 14
第三章 發送模塊驗證 16
3.1發送模塊簡介 16
3.2 發送子模塊性質驗證 18
3.2.1字符數據發送控制子模塊性質驗證 18
3.2.2 字符數據寄存器子模塊性質驗證 20
3.2.3 時間碼發送控制子模塊性質驗證 22
3.2.4 時間碼寄存器子模塊性質驗證 22
3.2.5發送控制子模塊性質驗證 24
3.2.6發送寄存器子模塊性質驗證 26
3.3發送子模塊斷言驗證 27
3.3.1字符數據發送控制子模塊斷言驗證 27
3.3.2字符數據寄存器子模塊斷言驗證 29
3.3.3時間碼發送控制子模塊斷言驗證 32
3.3.4時間碼寄存器子模塊斷言驗證 32
3.3.5發送控制子模塊斷言驗證 33
3.3.6發送寄存器子模塊斷言驗證 35
3.4 發送模塊的形式驗證與模擬結果與分析 37
第四章 接收模塊驗證 39
4.1 接收模塊簡介 39
4.2 接收模塊性質驗證 41
4.3 接收模塊斷言驗證 42
4.4 接收模塊的形式驗證與模擬結果與分析 45
第五章 控制模塊驗證 46
5.1 控制模塊簡介 46
5.2 控制模塊性質驗證 49
5.3 控制模塊斷言驗證 55
5.4 控制模塊形式驗證與模擬結果與分析 61
第六章 多個模塊綜合驗證 63
6.1 定時器復位的驗證 63
6.2 控制模塊狀態機的驗證 66
6.3 控制字符發送和接收的驗證 67
6.4 多模塊模擬驗證分析 68
第七章 結論和建議 70
7.1 結論 70
7.2 設想與建議 70
參考文獻 71

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  • 畢業設計-空間總線通信系統關鍵模塊模擬與驗證—模擬與形式驗證分析
    • 空間總線通信系統關鍵模塊模擬與驗證—模擬與形式驗證分析
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      • Adobe Acrobat可導出文檔格式文件中期檢查表.pdf  [2.65KB]
      • Adobe Acrobat可導出文檔格式文件開題報告.pdf  [5.49KB]
      • Adobe Acrobat可導出文檔格式文件成績單.pdf  [2.33KB]
      • Adobe Acrobat可導出文檔格式文件答辯記錄單.pdf  [2.45KB]
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