本书的结构和内容
本书分为 １１章，系统论述了基于 ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ的功能验证方法，重点关注以下三个方
面的内容。
功能验证在整个 ＦＰＧＡ／ＡＳＩＣ设计流程中的作用及主要的验证技术和方法学。
ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ的语法结构和在功能验证上的应用及基本原理。
如何采用 ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ搭建验证平台。
第 １章从 ＦＰＧＡ／ＡＳＩＣ整个设计流程的角度介绍功能验证的地位和作用、验证的基本流
程、验证的主要技术和方法学，最后引入硬件验证语言 ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ。
第 ２章介绍 ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ相对于 Ｖｅｒｉｌｏｇ增加的数据类型、ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ的编程结构、流
程控制和方法 （任务 ／函数）等基本语法。
第 ３章介绍 ｆｏｒｋ…ｊｏｉｎ结构、并行进程之间的通信方法：ｍａｉｌｂｏｘ／ｓｅｍａｐｈｏｒｅ／ｅｖｅｎｔ同步和
互斥机制。
第 ４章介绍面向对象编程语言、类的基本概念、对象的创建、赋值与复制；如何采用
类来封装事务处理器等验证组件和搭建验证平台。
第 ５章介绍虚接口，以及如何通过虚接口实现类的对象和设计模块的连接，实现事务
处理器的可重用。
第 ６章介绍随机激励生成，其中重点讨论基于对象的约束随机激励产生机制、约束定
义以及动态控制激励随机生成。
第 ７章介绍面向对象编程语言中的继承和多态。
第 ８章介绍覆盖率在验证流程中的作用、ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ功能覆盖率的语法，包括覆盖
组、覆盖点和交叉覆盖点，以及如何实现一个覆盖率驱动验证平台。
第 ９章介绍断言在验证流程中的作用、断言的采用策略、ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ断言子集的语法
结构以及如何通过 ｂｉｎｄ结构实现断言与设计分离。
第 １０章介绍验证重用以及 ＯＶＭ验证方法学的核心技术：基于 Ｆａｃｔｏｒｙ的对象生成机制、
动态参数配置、激励生成与验证架构分离以及测试用例在验证架构的顶层。
第 １１章介绍 ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ和 Ｃ语言的接口：ＤＰＩ，重点介绍如何在 ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ层面定
义输入方法接口 （ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ调用外部 Ｃ程序）和输出方法接口 （ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ程序输出
供外部 Ｃ调用），最后介绍 ＤＰＩ在验证中的作用。
前言
第 １章 功能验证技术与方法学概要 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １
１１ 功能验证与验证平台 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １
１１１ 专用芯片设计流程 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １
１１２ 什么是验证!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２
１１３ 验证平台可以做些什么 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３
１１４ 功能验证流程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５
１２ 验证技术和验证方法学 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８
１２１ 黑盒、白盒与灰盒验证 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８
１２２ 验证技术!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９
１２３ 验证存在的挑战 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３
１２４ 验证方法学 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３
１２５ 断言验证 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５
１２６ 覆盖率驱动验证 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６
１３ 硬件验证语言 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２１
１３１ ＯｐｅｎＶｅｒａ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２１
１３２ ｅ语言 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２１
１３３ ＰＳＬ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２２
１３４ ＳｙｓｔｅｍＣ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２２
１３５ ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２２
第 ２章 数据类型与编程结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２４
２１ 数据类型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２４
２１１ 两态数据类型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２５
２１２ 枚举类型和用户自定义类型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２６
２１３ 数组与队列 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２８
２１４ 字符串 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３６
２１５ 结构体和联合体 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３７
２１６ 常量 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３９
２１７ 文本表示 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４１
２１８ 操作符和表达式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４３
２２ 过程语句 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４５
２２１ 赋值语句 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４５
２２２ 控制结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４６
２３ 函数和任务 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５２
２３１ 函数和任务的区别 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５２
２３２ 子程序定义 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５３
２３３ 子程序参数 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５３
２３４ 子程序返回 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５６
２３５ 自动存储 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５６
２４ 编程结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５７
２４１ 模块 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５７
２４２ 接口 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５９
２４３ 过程块和语句块 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６０
２４４ 数据对象 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６２
２４５ 程序块 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６２
２４６ 简单的验证架构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６３
２５ 数据的生命周期和作用域 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６４
２６ 数据类型转换 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６５
２６１ 静态类型转换 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６６
２６２ 动态类型转换 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６６
第 ３章 并发进程与进程同步 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６８
３１ ｆｏｒｋ…ｊｏｉｎ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６８
３１１ 三种并发方式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６９
３１２ 进程与变量 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７２
３１３ 进程控制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７３
３２ ｍａｉｌｂｏｘ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７４
３２１ ｍａｉｌｂｏｘ的基本操作 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７５
３２２ 参数化 ｍａｉｌｂｏｘ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７７
３２３ ｍａｉｌｂｏｘ应用实例 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７７
３３ ｓｅｍａｐｈｏｒｅ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７８
３３１ ｓｅｍａｐｈｏｒｅ的基本操作 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７９
３３２ ｓｅｍａｐｈｏｒｅ应用实例 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８０
Ⅵ
３４ ｅｖｅｎｔ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８１
３４１ 事件触发 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８１
３４２ 等待事件 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８１
３４３ 事件的触发属性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８１
第 ４章 面向对象编程入门 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８３
４１ 过程编程语言与面向对象编程语言 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８３
４２ 类 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８４
４２１ 类的基本概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８５
４２２ 构造函数 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８７
４２３ 静态属性与方法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８９
４２４ ｔｈｉｓ操作符 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９１
４２５ 对象的赋值与复制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９１
４２６ 块外声明 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９４
４３ 石头、剪刀、布仲裁器实例 （基于类的验证平台） !!!!!!!!!!! ９５
４３１ 验证环境顶层 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９６
４３２ 验证组件 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９９
第 ５章 虚接口 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０７
５１ 虚接口的基本概念及应用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０７
５１１ 虚接口的基本概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０７
５１２ 虚接口的应用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０９
５２ 端口模式和时钟控制块 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１３
５２１ 端口模式!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１３
５２２ 时钟控制块!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１４
第 ６章 随机测试 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１８
６１ 激励产生 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１８
６１１ 什么是随机!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１９
６１２ 潜在问题!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１９
６２ 随机生成机制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２０
６２１ 随机系统函数 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２０
６２２ ｒａｎｄｃａｓｅ／ｒａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｅ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２１
６３ 基于对象的随机生成 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２２
６３１ 随机变量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２３
６３２ 约束定义!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２４
Ⅶ
６３３ 随机方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３０
６３４ 随机使能控制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３１
６３５ 约束的动态修改 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３４
６４ 标准随机函数!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３４
６５ 随机激励的应用!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３５
第 ７章 继承与多态 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３７
７１ 继承和多态的基本概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３７
７２ 继承与子类!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３７
７２１ 类的继承与重写 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １３８
７２２ 子类对象与父类对象的赋值 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４１
７２３ 构造函数调用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４２
７３ 虚方法与多态!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４４
７３１ 虚方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４５
７３２ 多态 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４８
７４ 虚类和参数化类!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４８
７４１ 虚类 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４８
７４２ 参数化类!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４９
７５ 约束重写 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５０
７６ 数据的隐藏与封装 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５１
第 ８章 功能覆盖率 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５３
８１ 覆盖率 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５３
８１１ 目标覆盖率!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５３
８１２ 代码覆盖率!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５４
８１３ 功能覆盖率!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５４
８２ ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ的功能覆盖率 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５５
８２１ 覆盖组 （ｃｏｖｅｒｇｒｏｕｐ） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５５
８２２ 覆盖点 （ｃｏｖｅｒｐｏｉｎｔ） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５７
８２３ 交叉覆盖点 （ｃｒｏｓｓ） !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １５９
８３ 覆盖率驱动的验证平台 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６２
第 ９章 断言 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６７
９１ 断言的概念及作用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６７
Ⅷ
９２ ＳＶＡ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １６９
９２１ ＳＶＡ的语法层次结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７０
９２２ ＳＶＡ应用实例 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７３
９２３ ｂｉｎｄ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７５
第 １０章 验证重用与验证方法学 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７８
１０１ 验证重用中存在的问题 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７８
１０２ 验证方法学 ＯＶＭ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７９
１０３ ＯＶＭ的四大核心技术 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８０
１０３１ 基于 Ｆａｃｔｏｒｙ的验证平台动态构建 !!!!!!!!!!!!!!!! １８１
１０３２ 动态的配置机制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８３
１０３３ 测试用例在验证架构的顶层 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８４
１０３４ 激励产生与验证架构分离 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８５
第 １１章 ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ与 Ｃ语言的接口 !!!!!!!!!!!!!!!! １８７
１１１ 什么是 ＤＰＩ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８７
１１２ ＤＰＩ的应用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８８
１１２１ 方法的导入 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １８８
１１２２ 方法的导出 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １９０
１１２３ ＤＰＩ的数据类型映射 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １９１
１１２４ ＤＰＩ的具体应用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １９２
附录 Ａ 覆盖率内置参数和方法列表 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! １９３
附录 Ｂ 断言重复操作符和序列操作符列表 !!!!!!!!!!!!!!! １９５
附录 Ｃ ＱｕｅｓｔａＳｉｍ简要介绍 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １９８
附录 Ｄ 常用术语中英文对照 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２０５
参考文献 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２０７
后记 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２０８
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