提高復(fù)雜串行協(xié)議的調(diào)試效率

調(diào)試復(fù)雜的串行協(xié)議是驗證工程師面臨的最大挑戰(zhàn)。這是影響每個項目進度的最耗費時間和精力的活動之一。傳統(tǒng)的調(diào)試方法使用松散連接的波形、日志文件、消息和文檔的組合，這不足以進行高效的調(diào)試。使用日志文件調(diào)試 SoC 和塊級問題既繁瑣又耗時。在開發(fā)周期的后期階段出現(xiàn)的設(shè)計問題可能極難跟蹤和調(diào)試，從而使項目進度面臨風(fēng)險。

有沒有辦法簡化調(diào)試過程和性能？如果可以查看數(shù)據(jù)包和交易而不是信號，不是更容易嗎？在這篇博客中，我們將討論用戶在調(diào)試復(fù)雜協(xié)議時面臨的一些挑戰(zhàn);并重點介紹基于 GUI 的事務(wù)調(diào)試解決方案，該解決方案既簡單又快速。.我們將以USB為例，討論復(fù)雜的功能，調(diào)試挑戰(zhàn)和相應(yīng)的解決方案。

讓我們看一下USB 3.0協(xié)議的復(fù)雜性及其相應(yīng)的調(diào)試挑戰(zhàn)。USB 3.0 協(xié)議指定主機通過交換以下類型的信令和數(shù)據(jù)包來控制與設(shè)備的通信：

鏈接命令數(shù)據(jù)包

鏈路命令用于鏈路級數(shù)據(jù)完整性、流量控制和鏈路電源管理。這些數(shù)據(jù)包具有八個符號的固定長度，重復(fù)以增加容錯能力。僅使用波形中的串行信號很難識別這些符號的模式。

協(xié)議命令數(shù)據(jù)包

首先，主機啟動多個傳輸，如批量、中斷、常時等量和中斷。每次轉(zhuǎn)賬都有多個事務(wù) - 設(shè)置、狀態(tài)、傳入和傳出。根據(jù)類型，每個事務(wù)都有 TP（事務(wù)數(shù)據(jù)包）和 DP（數(shù)據(jù)包）的必要數(shù)據(jù)包組合。使用許多類型的TP，如ACK，NRDY，ERDY，STALL，PING等。然后，主機為多個設(shè)備地址和端點號啟動這些數(shù)據(jù)包。對于調(diào)試，檢查這些數(shù)據(jù)包的適當順序在波形中是一項艱巨的任務(wù)。

低頻周期信令 （LFPS）

LFPS 用于在“低功耗鏈路狀態(tài)”下通過鏈路的兩個端口之間進行邊帶通信。當鏈路正在訓(xùn)練中，或者當下游端口發(fā)出“熱重置”以重置鏈路時，也會使用它。LFPS 功能涉及鏈路速度協(xié)商、退出低功耗狀態(tài)和鏈路復(fù)位。識別波形中傳輸信號的時序具有挑戰(zhàn)性。

還有其他挑戰(zhàn)，例如：

USB 還定義了由單個事務(wù)組成的軟件級傳輸。

USB 允許數(shù)據(jù)包突發(fā)，并且確認是流水線的，這使得查找與任何事務(wù)對應(yīng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)包變得更加困難。

總線上不同端點的流量啟動和交錯數(shù)據(jù)包使得很難找到與端點對應(yīng)的流量。

波形能否為這些驗證挑戰(zhàn)提供快速解決方案？我們需要知道總線上發(fā)生了什么來調(diào)試問題。波形將僅顯示總線上的序列化數(shù)據(jù)包，手動解碼所有串行數(shù)據(jù)以獲取所需的數(shù)據(jù)包/事務(wù)/傳輸詳細信息非常復(fù)雜。幸運的是，Verdi 協(xié)議分析器已被證明是一種簡單有效的調(diào)試方法，可將生產(chǎn)力提高數(shù)倍。

Verdi 協(xié)議分析器按總線上發(fā)生的順序顯示分層事務(wù)活動，如下面的快照所示。選擇相應(yīng)的父傳輸時，所有鏈接的事務(wù)和數(shù)據(jù)包都會突出顯示。

Verdi 協(xié)議分析器為用戶提供了傳輸、事務(wù)、數(shù)據(jù)包和協(xié)議握手的圖形視圖。它突出顯示了整個層次結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，直觀地揭示了高度交錯流量的復(fù)雜行為。對錯誤、警告和消息進行注釋，以快速識別模擬中的問題。它使用戶能夠快速了解協(xié)議活動、識別瓶頸并調(diào)試意外行為。

我們已經(jīng)描述了一些調(diào)試挑戰(zhàn)，以及Verdi協(xié)議分析器如何幫助快速輕松地解決這些問題。有關(guān)更多詳細信息，請閱讀我們最近的白皮書 - “調(diào)試基于 IIP 的設(shè)計和 SoC 的簡單方法：使用 Verdi 事務(wù)調(diào)試平臺”。本白皮書介紹了使用 Verdi 事務(wù)調(diào)試平臺（包括協(xié)議分析儀、波形查看器、源代碼瀏覽器）使用“實時仿真數(shù)據(jù)”進行調(diào)試的概念，并通過常見 USB 驗證挑戰(zhàn)的示例演示了易用性和省時功能。

審核編輯：郭婷