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4.9 模擬
本文引用地址：http://www.104case.com/article/201702/343955.htm4.9.1 BIST電路仿真
圖4-11為BIST電路仿真架構圖。此仿真環境使用make語言來建立。使用者可參考mbist文件夾下的Makefile.G*_clock_domain 檔案，該檔案包含了仿真指令及相關參數。如果使用者想儲存相關模擬波形，則可開啟G*_clock_domain.f 檔案中相關選項。
在mbist文件夾中，使用者可看到不用clock domain有其相關輸出檔案。在example case中， G1_clock_domain開頭的相關檔案，為G1 clock domain。除此之外，還有另外兩個不同之clock domain。執行仿真的指令如下：
unix% cd multi_lab/top_down_lab/mbist
unix% make G1_clock_domain FUNC=tb
unix% make G2_clock_domain FUNC=tb
unix% make G3_clock_domain FUNC=tb
Note: 如果使用者的design中有使用ROM memory的話，請在執行模擬前，確認相關rom code檔案路徑正確。
圖4-11. BIST電路仿真架構圖
圖4-12. G1_clock_domain BIST電路仿真結果
4.9.2 整入BIST電路之仿真
圖4-13為整入BIST電路之仿真架構圖. 該仿真對象為整合BIST電路后的系統design。此仿真環境使用make語言來建立。使用者可參考mbist 文件夾下的Makefile.G*_clock_domain 檔案，該檔案包含了仿真指令及相關參數。如果使用者想儲存相關模擬波形，則可開啟G*_clock_domain_INS_FAULT.f 檔案中相關選項。
在mbist 文件夾中，使用者可看到不用clock domain有其相關輸出檔案。在example case中， G1_clock_domain開頭的相關檔案，為G1 clock domain。除此之外，還有另外兩個不同之clock domain。執行仿真的指令如下：
unix% cd multi_lab/top_down_lab/mbist
unix% make G1_clock_domain FUNC=tb_INS
unix% make G2_clock_domain FUNC=tb_INS
unix% make G3_clock_domain FUNC=tb_INS
圖4-13. 整入BIST電路之仿真架構圖
圖4-14. G1_clock_domain 整入BIST電路之仿真結果
4.9.3 使用Fault Memory Models來模擬
Brains 提供 fault memory models 來驗證BIST 電路的正確性。此fault memory models 為執行Brains時自動產生， 使用者可在 FAULT_MEMORY 文件夾中找到這些檔案。
用戶可透過下列指令來執行相關仿真動作：
執行BIST電路仿真時：
unix% make G1_clock_domian FUNC=tb_f
執行整入BIST電路之仿真時：
unix% make G1_clock_domain FUNC=tb_INS_f
當執行faulty memory模擬時，使用者會得到failed的模擬結果。這是因為faulty memory model中有預先埋入error bit所致。使用者可透過觀察波形圖來了解此現象。圖4-15為一fault memory models仿真的范例波形圖。在此范例中，用戶可發現關于group G1_clock_domain (1_1_1, sram_sp_4096x16 memory model) 的存取順序。
A. Write access with data 16’hffff to address 12’hb7
B. Read access from address 12’hb7
C. Read data is 16’hfff7
由于讀取的結果和寫入的結果不一致，所以導致模擬failed。
圖4-15. Fault Memory Models模擬波形圖
使用者可在fault memory models中發現預先埋入之error bit信息。圖4-16為sram_sp_4096x16 memory model 的error bit范例。
圖4-16. Error Bits定義范例
4.10 合成
Brains亦提供BIST電路相關合成script 供用戶執行合成工作。該script名稱為[design_name].tcl。在執行合成工作前，使用者需先設定相對應standard cell library。如果使用者的design中包含多個clock domain，則需針對各個clock domain執行合成工作。合成的指令如下：
unix% cd multi_lab/top_down_lab/mbist
unix% make G1_clock_domain FUNC=dc
unix% make G2_clock_domain FUNC=dc
unix% make G3_clock_domain FUNC=dc
合成相關報告(面積，timing…等)，則會輸出在REPORT文件夾中。
5. 整合流程 (Integrator Flow)
當BIST電路產生完成后，Brains提供另一整合流程 - Integrator flow，供用戶將所產生的BIST電路做芯片端整合。該流程主要目的如下列：
n 整合多個BIST controller： Brains所產生的BIST電路架構中，不同的clock domain會有其相對應之BIST controller。用戶可透過此流程，整合多個controller接口，整合完后，只需一個IEEE 1149.1接口，即可控制所有BIST controller。
n Hookup pin工作： 使用者design端若有share pin架構時，則可透過hookup pin，將BIST電路相關腳位，與芯片端IO腳位連接。
n 設定芯片初始順序： 此功能主要用來設定驅動芯片工作時，所需要的相關順序。包含：切換到BIST模式，clock訊號和reset訊號初始設定…等。
此流程需透過設定BII檔案來完成。以下章節將介紹相關流程動作。
5.1 產生并設定BII檔案
用戶可透過下列指令，來產生BII檔案范例。
unix% cd multi_lab/top_down_lab
unix% brains --tempgen
執行上述指令后，選擇第一個選項，即可產生BII范例檔案 - brains_template.bii。根據example case，使用者需修改BII檔案內容如下：
n define{Integrator}[integrator_name] : modified integrator_name to INTEG.
n set top_module_name : top
n set TAP_hierarchy : top
n set verilog_path : ./mbist/G1_clock_domain_INS_FAULT.f
n set work_path : ./integ
n set bist_integ_path : ./mbist/G1_clock_domain_spec.integ |
./mbist/G2_clock_domain_spec.integ |
./mbist/G3_clock_domain_spec.integ
n define {group}
n set bist_order : G1_clock_domain, G2_clock_domain, G3_clock_domian
n define{Testbench}[bench_name] : modified bench_name to INTEG_tb.
n define{hookup}[signal] : comment this functional block
n define{initial_sequence}[signal] : comment this functional block
圖5-1為BII 范例檔案，用戶亦可參考reference 文件夾。
圖5-1. BII 檔案范例
5.2 執行 Integrator Flow
當BII 檔案設定完成后，用戶可透過下列指令來執行integrator flow。
unix% cd multi_lab/top_down_lab
unix% brains --integrator -bii brains_template.bii
圖5-2. Integrator Flow 執行信息
5.3 Integrator Flow中的模擬工作
當integrator flow 執行完畢時，Brains會產生相對應之整合后design檔案及模擬testbench。用戶可執行下列指令來完成仿真工作。圖5-3為 integrator flow之模擬結果。
unix% cd multi_lab/top_down_lab/integ
unix% ncverilog INTEG_tb.v -f INTEG_INS.f +nc64bits
圖5-3. Integrator Flow模擬結果
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