upf仿真例子

本文围绕低功耗设计展开,介绍了低功耗要求及power intent文件编写,创建电源域、指定供电端口和供电线等。构建测试平台时使用upf标准库函数模拟电源行为。最后用synopsys公司的mvtool和vcs工具进行仿真,展示了instA1端口在VDD掉电和上电时的输出情况。

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原文链接
关于什么是UPF以及电源域等等概念赛宝龙在这里就不多说了,有兴趣的可以查阅IEEE1801-2013标准。

先上低功耗要求,即power intent:顶层模块为TOP,而TOP中例化了一个子模块,其例化名为instA1,具体的代码如下所示:
inst

TOP模块的代码:
在这里插入图片描述
顶层TOP 的供电轨道为VDD和VSS,而instA1的供电轨道为VDDA和VSS,并且当VDD掉电后instA1的out1端口也被关掉,out2不受VDD的影响。首先我们编写power intent 文件:
power intent

在power intent文件中,我们根据要求创建了两个电源域,并且为电源域指定了供电端口和供电线,并将供电端口和供电线进行连接构成供电网络,而且我们还为两个电源域显式的指定了主供电线网络,最后根据要求,VDD掉电后instA1的out1也将被关掉,这样我们需要为instA1的out1端口指定相对的供电线VDD。

写好了powerintent文件后,我们需要构建测试平台

tb

按照通常的testbench的写法,同时要模拟电源行为,我们使用了supply_on和supply_off函数,这两个函数是upf标准中定义的两个标准库函数,其中supply_on函数接受两个参数:参数一为字符串常量,所取值应该为power intent文件中定义的供电端口名,参数二为电压值。supply_off函数只有一个字符串常量参数。

写好testbench之后,我们需要使用synopsys公司的mvtool和vcs工具进行仿真:与一般的仿真步骤类似,仿真RTL+UPF也可以分为三步模式,不过赛宝龙更喜欢一步到位,具体命令为:

vcsmvsim -debug_all -upf demo.upf -sverilog $ARCHPRO_ROOT/templates/upf_package.sv *.v &

其中ARCHPRO_ROOT应该在你的.cshrc或者.bashrc中设置为环境变量,指向你的mvtool安装的根路径。

执行上述命令,编译无误后,用dve观察仿真结果为:
o

由仿真图可以看到instA1的out1有一段时间被corrupt掉了,而这段时间正是VDD掉电时,当VDD重新上电instA1的out1又恢复正常了;instA1的out2输出不受VDD掉电的影响。

<think>嗯,用户想了解VCS UPF中LP和LPA相关的低功耗仿真配置及实现方法。首先,我需要回忆一下UPF(Unified Power Format)的基础知识。UPF是用于描述低功耗设计意图的标准,常用于仿真和实现阶段。VCS作为常用的仿真工具,支持UPF来进行低功耗仿真。 用户提到LP和LPA,可能指的是Low Power和Low Power Analysis?需要确认这两个缩写。不过通常在UPF中,LP可能指低功耗结构,而LPA可能指低功耗分析或逻辑物理分析。不过更常见的是LPA可能指Low Power Analysis,即低功耗分析部分。 接下来,用户需要配置和实现方法。根据之前的引用[2]中的例子,有关于set_isolation命令的使用,这可能与电源域隔离相关。配置UPF通常包括定义电源域、电源开关、隔离单元、电平转换器等。在VCS中,仿真时需要加载UPF文件,并确保正确设置仿真选项。 可能需要注意的步骤包括:编写UPF文件,定义电源域和电源状态,配置隔离策略,处理电源开关控制信号,以及在VCS命令行中如何启用UPF支持。例如,使用-upf选项指定UPF文件,可能需要配合其他仿真参数,比如+power来启用低功耗特性。 此外,验证低功耗功能时,需要检查电源域的状态转换是否正确,隔离信号是否在断电时有效,以及电源恢复时的行为是否符合预期。可能还需要使用VCS提供的调试工具,如DVE或者Verdi,来观察电源相关的信号变化。 用户可能遇到的问题包括UPF文件语法错误,电源域定义不完整,控制信号时序不正确,或者仿真时未正确加载UPF文件。需要检查这些方面,并参考文档中的例子,如引用[2]中的set_isolation用法,确保配置正确。 最后,生成相关问题时要围绕UPF配置、常见错误、工具支持、验证方法等方面提问,帮助用户进一步深入理解。</think>### VCS UPF低功耗仿真配置方法 #### 一、基本概念说明 1. **UPF(Unified Power Format)**:用于描述芯片低功耗设计意图的标准格式,定义电源域、电源开关、隔离单元等低功耗结构[^1] 2. **LP(Low Power)**:指代低功耗设计基础架构 3. **LPA(Low Power Analysis)**:低功耗设计验证分析环节 #### 二、关键配置步骤 ```tcl # UPF示例片段 create_power_domain PD_TOP -include_scope create_supply_port VDD create_supply_net VDD -domain PD_TOP connect_supply_net VDD -ports VDD set_isolation iso_rule -domain PD_A \ -isolation_supply_set primary \ -clamp_value 0 -applies_to outputs ``` (引用UPF 3.0语法规范) #### 三、VCS实现流程 1. 文件准备阶段: - 设计文件(RTL) - UPF电源意图文件 - 工艺库文件 2. 仿真命令示例: ```bash vcs -sverilog -upf power_intent.upf \ -power=supply_aware_rtl \ -power_top=TB.top_module \ design.v tb.v ``` 3. 调试关键点: - 使用`+powerdebug`选项激活低功耗调试模式 - 通过`$power`系统函数监控电源状态 - 波形中观察`isolation_enable`等控制信号 #### 四、常见问题解决 1. **电源域未隔离**:检查UPF中`set_isolation`规则是否绑定到正确电源域[^2] 2. **状态保持失效**:验证`set_retention`规则中的保存寄存器映射 3. **功耗分析不准确**:确认工艺库中`lib`文件是否包含功耗相关属性
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