Verilog定位手段

verilog定位手段：关键信号统计      

1、Verilog定位手段-关键信号：高电平计数还是低电平计数？

在IC设计中，进行需要对关键信号的特定状态进行计数，方便debug时进行状态判断。如对流控、反压等信号进行计数。有时候需要进行判断，是高电平计数还是低电平计数。

判断标准是：选择高电平或者低电平计数，要保证能够观察到异常情况

如下图所示:

情况1：正常情况下rdy拉高后一直保持为1，不应该会出现右侧异常，偶尔为0，因此采用低电平计数，如果出现异常，则计数器cnt不为0。如果采用高电平计数，则很难发现右侧异常

情况2：正常情况下rdy有高电平也有低电平，异常情况是一直为低电平，因此采用高电平计数，如果计数器cnt一直保持不变，则说明rdy一直处于低电平的异常状态。

verilog定位手段：速率计算      

1、Verilog定位手段：速率统计？

在IC设计中，有些模块的应用有速率的要求，因此在FPGA阶段以及样片测试阶段，需要针对应用场景对速率进行计算，如果在RTL设计阶段能够添加相关的统计寄存器，能够高效准确的计算出传输速率。如MAC，itlkn，DMA，都需要添加相应的统计计算器计算当前状态的速率的相关信息，方便计算速率。

2、如何添加速率统计？

常见方法是：

添加寄存器，记录一段时间内输入数据的个数，如itlkn、MAC

添加寄存器，记录传输一定数据量所需要的时钟周期数量，如DMA

以DMA为例，简单介绍DMA是如何添加速率统计寄存器的：

案例1：CPU主动发起请求：

添加寄存器cycle_num_cnt，统计时钟周期，从CPU发起请求开始、cycle_num_cnt开始每个周期加1，直到DMA模块将数据搬运完成，此时停止计数，此时记录的时机包含，DMA响应请求信号的时间、以及DMA模块搬运数据的时间。

案例解析：

DMA模块时钟为125MHz，每个周期为8ns，CPU发起DMA请求，数据量为1024*128bit，DMA搬运完成后，cycle_num_cnt保持为4812，此时平均传输速率为

1024*128 bit/4812*8ns=3.4Gbps

案例2：DMA主动发起请求

DMA主动发起请求传输数据，可以记录从发出第一个数据到最后一个数据所需要的时钟周期，一次搬运大量的数据，减少测量误差，也能获得准确的速率。

verilog定位手段：link状态统计      

1、Verilog定位手段：link状态监控

依据IEEE802.3协议设计的MAC、PCS具有link_up状态信号。PCIE接口具有链路训练成功信号，此处也称之为link_up信号。

针对link状态、可以做如下监控：

1.link_up状态实时可读

2.Link_up有效状态计数统计

3.Link_up从有效跳转到无效状态的次数统计--即link_down次数统计

实时状态可读，可以获得当前状态

有效状态统计，可以知道链路建立成功多次时间了

link_down次数统计，可以知道在实际使用过程中，发生多少次link-down。

审核编辑：汤梓红