[发明专利]一种802.11n无线网卡中固件仿真模型的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于无线局域网领域，作为一种基于SOC架构的802.11n无线网卡芯片固件仿真模型，特别适用于802.11n的无线设备芯片设计，也适用于其他SOC架构的芯片设计。

背景技术

现有SOC架构的无线网卡芯片验证过程中，需要使用CPU代码或者CPU仿真模型，以及C固件代码进行集成仿真验证，CPU通过执行C固件代码的指令，来进行无线网卡芯片的工作模式配置，以及发送/接收数据流的控制。由于软硬件协同仿真时，验证人员需要同时定位C固件和硬件代码的问题，当硬件系统和C固件功能较为复杂时，此时SOC芯片验证难度将会增加，导致系统验证效率降低。另外，真实的C固件功能关注的是芯片在某种场景下的控制与基本功能实现，因此造成硬件模块的在各种场景下随机控制不够灵活，加大了芯片异常测试的难度。

发明内容

本发明提供了一种基于SOC架构的802.11n无线网卡芯片固件仿真模型，用以解决SOC架构下无线网卡芯片验证前期，软硬件协同验证而导致的软硬件错误定位难、测试场景控制不够灵活以及验证效率较低的问题。

本发明的方法为：通过搭建固件仿真模型，模拟固件对硬件的控制行为，起到在芯片验证前期替代模拟CPU和C固件的作用。固件仿真模型主要是模拟外部总线的接口时序，实现无线网卡芯片的配置和数据通路管理，802.11n无线网卡中加网初始化配置，发送和接收数据通道和描述符链表管理，密钥表的管理和配置，上层驱动的命令解析和应答，中断处理，系统中所有硬件模块的寄存器配置和管理，以及硬件行为的监测和检查。

为了增加系统中总线的测试压力，固件仿真模型采用了对硬件中断进行并行的处理方式，可以在同一时刻并行的处理不同硬件模块的中断请求，可以提高系统中各个硬件模块同时工作时，交互逻辑的测试效率。

为了提高系统验证中定位错误的效率，固件仿真模型采用了对硬件行为的监测和检查机制，监测硬件的行为在仿真报告中打印出出错的硬件模块以及原因。

为了增加系统的鲁棒性测试，固件仿真模型中采用了异常插入机制，随机的插入芯片工作中的多种异常操作，并监测硬件系统是否工作失常。如随机插入总线异常，中断处理异常，控制寄存器配置异常。

在芯片验证前期过程中，使用固件仿真模型替代真实的CPU和C固件代码，模拟芯片外部总线的接口时序，实现802.11n无线网卡芯片中加网初始化配置，发送和接收数据通道管理，密钥表的管理和配置，上层驱动的命令解析和应答，中断处理，系统中所有硬件模块的寄存器配置和管理，以及硬件行为的监测和检查，进行系统仿真。

固件仿真模型包括总线时序转换装置、加网初始化配置模块、驱动命令解析与响应模块、寄存器配置与管理模块、密钥表配置与管理模块、发送接收数据通道管理装置、硬件行为监测装置、异常插入模块、中断处理模块；其中：

总线时序转换装置将固件仿真模型对芯片配置和管理操作，转换为总线的时序行为，来控制芯片内部各个模块；

加网初始化配置模块在不同工作场景下按照一定约束要求对芯片进行初始化配置；

驱动命令解析与响应模块用于解析上层驱动的各类命令；

寄存器配置与管理模块用于配置芯片内各个硬件模块的寄存器；

密钥表配置与管理模块用于配置无线网卡芯片的密钥表；

发送接收数据通道管理装置根据硬件模块产生的发送/接收数据流的中断，配置和管理发送/接收数据的描述符链表，管理发送/接收数据流通道；

硬件行为监测装置读取主/从设备状态寄存器，判断主/从设备预期状态和操作是否一致，监测总线的接口行为是否符合预期；

异常插入模块在仿真过程中随机的插入工作的异常情况，并对芯片相应硬件模块作监测；

中断处理模块对芯片所产生的中断进行响应，并在相应的中断处理程序执行完成后，清除相应的中断源。

固件仿真模型控制流程如下：