spyglass语义检查-针对systemVerilog语言

本文介绍了一款名为Spyglass的语义检查软件,它能够帮助设计者在早期阶段发现并修正设计错误,如常见的设计缺陷、影响覆盖率收敛的问题及X值产生的潜在隐患等。Spyglass的优势在于无需验证环境即可使用,并且无需编写断言就能进行形式验证。

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语义检查软件:

Spyglass

语义检查范围:

(1)常见设计错误

(2)影响覆盖率收敛问题

(3)可能会产生X值以及受其影响的设计部分

进一步细化这些检查项,它们会具体检查以下设计方面:

(1)验证收敛性检查

  • 无法达到的逻辑部分
  • 无法跳转到的状态机状态
  • 无法完成的状态机跳转逻辑

(2)硅效用检查

  • 寄存器被固定赋值
  • 寄存器未初始化
  • X值的传播

(3)功能问题检查

  • 状态机检查
  • 总线检查
  • case语句检查
  • 数学逻辑检查

这些静态检查最大的便捷性在于,可以在早期发现一些功能实现以外的设计问题,而且也有助于完善设计代码,提高有效覆盖率以及RTL与网表的逻辑一致性(例如寄存器未初始化或固定赋值)。语义检查最显著的两个优势在于:

(1)不需要验证环境。设计人员可以在发布设计版本前用语义工具检查修改设计中的问题,这对在仿真之前扫清基本障碍、保证设计质量很有帮助。

(2)不需要写断言。这与接下来的形式验证有关;语义检查无关乎从功能描述到实现的翻译准确度,所以不需要断言参与进来。

<think>好的,我现在要解决用户的问题:关于Spyglass检查项STARC05-1.3.2.1a中异步复位或置位不能被门控的问题。用户需要解决方案。首先,我需要理解这个检查项的背景和目的。 根据用户提供的引用[^1],ASIC设计中每个异步复位必须包含复位同步电路。这可能与门控异步复位有关。门控逻辑通常用于降低功耗,但在异步复位上使用门控可能会导致复位释放时的亚稳态问题,或者复位信号被意外干扰,影响电路稳定性。因此,Spyglass的这条规则可能旨在防止设计中出现这样的不可靠情况。 接下来,我需要分析导致该问题的常见原因。比如,设计中的异步复位信号可能被逻辑门(如与门、或门)控制,导致复位路径存在组合逻辑。这种情况下,门控信号可能引入毛刺或延迟,使得复位信号无法可靠地作用到所有触发器,尤其是在工艺变化或环境因素影响下。 然后,解决方案方面,应该去除异步复位路径上的任何组合逻辑,确保复位信号直接连接到触发器的复位引脚。如果必须进行门控,可能需要采用同步门控方法,例如使用同步复位或插入同步电路来确保复位信号在时钟域下稳定。此外,可能需要添加复位同步器,如两级触发器同步链,以安全地释放复位信号,避免亚稳态。 还需要考虑用户提到的STARC标准的具体要求,可能涉及复位同步器的正确实现。例如,每个异步复位信号在进入目标模块前应经过同步处理,确保复位释放与时钟边沿对齐。此外,门控时钟或复位信号时,应遵循特定的设计准则,可能需要在门控逻辑后加入同步器。 最后,验证解决方案是否有效可能需要通过Spyglass检查,确保修改后的设计不再触发该规则违规。同时,进行时序分析和仿真,确保复位信号的稳定性和正确性。可能还需要参考相关的设计指南或文档,确保符合行业最佳实践。</think>针对Spyglass检查项STARC05-1.3.2.1a中异步复位/置位门控问题的解决方案如下: ### 问题分析 该规则要求异步复位或置位信号**不能经过组合逻辑门控**。违反此规则可能导致: 1. 复位释放时产生亚稳态 2. 复位信号受毛刺干扰 3. 时序路径无法收敛 $$ \text{违规示例:reset\_n = gating\_signal \& external\_reset} $$ ### 分步解决方案 1. **识别违规路径** - 使用Spyglass的`sg_shell`命令检查违规详情: ```tcl report_checks -rule_group STARC05-1.3.2.1a ``` - 重点关注包含AND/OR/XOR等逻辑门的复位路径 2. **重构复位逻辑** - 原始违规代码: ```verilog always @(posedge clk or negedge reset_sel) if(!reset_sel) q <= 0; // reset_sel = en & global_reset ``` - 修正方案: ```verilog // 分离门控逻辑与复位生成 wire sync_reset = (en & global_reset); // 同步门控 always @(posedge clk or negedge sync_reset) if(!sync_reset) q <= 0; ``` 3. **添加复位同步器** ```verilog reg [1:0] reset_sync_reg; always @(posedge clk or negedge async_reset_n) if(!async_reset_n) reset_sync_reg <= 2'b0; else reset_sync_reg <= {reset_sync_reg[0], 1'b1}; ``` 4. **门控复位替代方案** - 使用时钟门控代替复位门控: ```verilog wire gated_clk = clk_en ? clk : 0; always @(posedge gated_clk or negedge reset_n) ``` ### 验证方法 1. 执行复位覆盖率分析: ```tcl check_reset -active high -async ``` 2. 使用波形验证复位同步时序: ```verilog initial begin $dumpfile("wave.vcd"); $dumpvars(0, reset_sync_reg); end ```
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