嵌入式视频处理系统领域的FPGA验证

使各团队同步工作

使受测FPGA设计方案感觉像是实时应用软件流，这是一种很好的做法。当应用软件施加自己的某些限制时，看似在验证测试台上工作的FPGA设计方案也许无法正常运行。不妨设想某种用于高清视频记录的FPGA设计方案。FPGA必须记录原始视频数据，并填充内部FIFO缓冲器。DSP通过外部存储器接口与FPGA连接，读取FPGAFIFO缓冲器的内容以便记录视频数据（图1）。利用来自真实应用软件流的时序信息，验证工程师就能估计DSP在连续两次FIFO缓冲器读操作之间可能耗费的最长时间。工程师然后可以实现某个考虑了DSP上述限制的测试案例。如果FIFO缓冲器容量太小，无法缓冲连续两次FIFO缓冲器读操作之间的最长间隔期间到达的所有数据，那么测试就会记录一次错误。

  


图1，FPGA在流视频应用中起着核心作用。

视频信号处理领域的问题与数据相关。因此应在电路板设计确认期间使用不同类型的视频图形，这可能很重要。该方法有助于确保任何视频流应用的准确视频处理。随着开源领域的进步，验证工程师可随时找到合适的开源软件，来生成原始数据格式的此类测试图形。验证工程师可利用软件或直接记录来自某系统的图形，由此生成原始数据文件等视频图形（图2）。选用这类方法后，验证工程师就能在实时测试场景下发现设计错误，并在前端验证期间纠正它们，而不必等到客户碰巧应用了某个视频图形使系统失灵后。

利用软件或记录直接来自某系统的图形验证工程师就能在实时测试场景下发现设计错误




图2，利用软件或记录直接来自某系统的图形，验证工程师就能在实时测试场景下发现设计错误，并在验证期间纠正它们。

在设计阶段伊始，验证团队和软件团队在测试计划中就应该拥有一套共同的测试场景。这套共同的测试案例将确保电路板设计确认期间不存在漏洞。另外，设计者在设计阶段初期还能发现或纠正任何实现错误或集成错误。

FPGA设计方案十分复杂，这就要求设计者在设计阶段尽早发现问题，避免重制。在减少电路板设计确认期间出现的错误数量方面，验证的作用变得很重要。验证工程师应仔细考虑系统体系结构，并应具备外设硬件方面的工作知识，这将使他们能写出更接近实时应用的测试场景。这些万法会使验证工作变得很有效，最终使电路板设计确认工作变得很容易。