检索结果-内蒙古大学图书馆

信息工程大学学报 2025年第1期26卷 29-36页

作者：樊争光沈剑良李智超信息工程大学河南郑州450001

异构协议转换是实现不同协议间互操作性和兼容性的关键技术。然而,不同协议之间关键字段的映射关系提取过程复杂,这给功能验证带来了重大挑战。针对异构协议转换模块,在传统通用验证方法学(UVM)平台架构的基础上,增加一个专用于表项生... 详细信息

异构协议转换是实现不同协议间互操作性和兼容性的关键技术。然而,不同协议之间关键字段的映射关系提取过程复杂,这给功能验证带来了重大挑战。针对异构协议转换模块,在传统通用验证方法学(UVM)平台架构的基础上,增加一个专用于表项生成的自定义组件,使用布谷鸟哈希算法实现哈希匹配表的建表和查询,降低验证平台搭建的复杂度。实验表明,哈希匹配表能够有效地供验证平台和待测设计查表解析,且协议转换模块的代码覆盖率和功能覆盖率都达到了预期的100%,为平台完成高效验证提供可靠的支持,为现有UVM验证平台的搭建提供了有价值的参考。

关键词：异构协议转换通用验证方法学哈希匹配表布谷鸟哈希算法

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基于UVM的异构协议转换验证平台设计与实现

基于UVM的异构协议转换验证平台设计与实现

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作者：樊争光战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

随着集成电路设计复杂度越来越高,验证环节也变得极具挑战性。面对日益复杂的通信网络环境,协议转换已经成为不同协议设备之间有效通信的关键技术,因此提供一个针对协议转换系统的验证思想或方法具有重大理论研究和工程实践意义。UVM(Un... 详细信息

随着集成电路设计复杂度越来越高,验证环节也变得极具挑战性。面对日益复杂的通信网络环境,协议转换已经成为不同协议设备之间有效通信的关键技术,因此提供一个针对协议转换系统的验证思想或方法具有重大理论研究和工程实践意义。UVM(Universal Verification Methodology)提供一个层次化的验证框架,采用面向对象的设计方法,能够适应不同规模的芯片,使验证更加从容高效。因此,本文面向异构协议转换系统(Heterogeneous Protocol Conversion System,HPCS)搭建了一个UVM验证平台,实现了HPCS的功能验证,利用UVM中的各种机制,保证了验证平台的可重用性。本文主要工作内容如: 1、针对多种异构协议查表映射问题,设计一个利用布谷鸟哈希算法创建哈希匹配表和其他表项的平台组件,管理庞大的协议转换会话数量,保证后续协议查表映射的正确。HPCS支持四种不同的协议相互转换,且协议间的转换是通过一步步查表映射实现的,尤其处于首位的哈希匹配表是后续查表映射的关键。本文在传统的UVM框架基础上,设计了一个专用于生成哈希匹配表和其他表项的平台组件。哈希匹配表的表项内容不仅供参考模型(Reference Model)做预期使用,还用于配置HPCS,实现了一表两用,降低了平台搭建的成本。同时,采用布谷鸟哈希算法建表,在有限迭代次数内,可以实现哈希无冲突建表,使得哈希查表的顺利进行,从而确保后续查表正确性,保证了验证效率。 2、针对HPCS庞大的报文输出数量,提出一种以目的协议为处理单元的参考模型,实现预期协议包的输出,保证后续验证结果的正确比对。HPCS支持的四种异构协议报文格式差异大,且输出报文数量庞大,仅凭观察波形难以确保输出报文各字段数值的正确性。本文设计了一个实现预期报文输出的参考模型,该参考模型以目的协议为处理单元,巧妙地将不同通道来源的协议做各自处理,实现了不同协议之间的包头映射,同时也提高了参考模型的可扩展性和复用性,确保了HPCS输出结果比对的正确性。 3、针对HPCS应用场景的多样化,提出一种带约束随机激励测试和覆盖率驱动的验证方法,确保对所有场景的全面覆盖。异构协议转换系统功能强大、设计复杂,且应用场景多样化,搭建的UVM验证平台必须能够构造出各种用户场景才能对其特定的功能进行验证。基于此,提出一种带约束的随机激励测试方法,在规定的约束范围内每个测试用例都能随机覆盖到多种典型的测试场景,甚至包括一些特殊场景,可以极大地减少测试用例编写的工作量,缩短验证周期,保证了验证的充分性。同时,对典型场景定义功能覆盖组,保证覆盖率的收敛以及衡量验证工作的进度。

关键词：异构协议转换 UVM 哈希匹配表布谷鸟哈希算法参考模型包头映射带约束的随机测试覆盖率驱动

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控制网络协议的实时性能分析与应用研究

控制网络协议的实时性能分析与应用研究

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作者：茹锋西安交通大学

学位级别：博士

论文的主要内容包括四大部分:控制网络协议实时性能的Petri网形式化分析理论及相关理论拓展研究;控制网络典型协议的实时性能分析计算及分类比较;基于实时性能优化的控制网络介质访问层协议改进研究;控制网络异构协议转换器的综合设计研... 详细信息

论文的主要内容包括四大部分:控制网络协议实时性能的Petri网形式化分析理论及相关理论拓展研究;控制网络典型协议的实时性能分析计算及分类比较;基于实时性能优化的控制网络介质访问层协议改进研究;控制网络异构协议转换器的综合设计研究.论文系统研究了随机Petri网在性能分析领域的基本理论和方法,完善了各种特殊功能弧的定义,在广义随机Petri网(GSPN)和着色随机Petri网(CSPN)基础上,提出了两种拓展模型:拓展随机Petri网模型(EDSPN)和拓展着色随机Petri网模型(EDCSPN),给出了相应的模型求解算法.论文针对控制网络协议实时性能参数指标,给出了基于拓展随机Petri网模型的协议实时性能分析计算方法,并进一步提出了基于层次分解思想的性能参数简化计算方法.论文采用面向对象的程序设计方法,结合Matlab仿真实验工具,设计出了拓展随机Petri网性能仿真分析工具软件.协议的性能分析是协议实时性能改进和优化的基础,为此,针对控制网络典型的几种现场总线协议的实时性能,论文进行了深入的分析和研究,给出了分类比较的分析结果,总结了各种协议的性能特点和存在问题.在分析目前各种协议中存在的缺陷和共性问题基础上,论文提出了基于负载检测机制的控制网络介质访问(MAC)层改进协议,详细分析了改进协议的切换机制,建立了协议的随机Petri网仿真模型,并给出了协议的软硬件设计实现方法.?针对控制网络多种协议标准共存这一事实,论文对异构协议转换问题作了深入的研究,提出了基于EDSPN模型的异构协议转换器综合设计方法,给出了重要信息对偶集合的随机Petri确定算法和协议并行组合的构造算法.

关键词：控制网络现场总线随机Petri网实时性能异构协议转换 EDSPN模型构造算法

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软件定义协议转换关键技术研究

软件定义协议转换关键技术研究

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作者：苗力心战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

随着信息通信技术的蓬勃发展,信息的交互时时刻刻发生在每个人的身边,深刻的影响着现代生活的方式。在通信领域,协议是一组网络开发者制定的必须遵守的规则,无论是公共网络还是私人网络,协议的存在保证了信息传输的通畅与安全。为了应... 详细信息

随着信息通信技术的蓬勃发展,信息的交互时时刻刻发生在每个人的身边,深刻的影响着现代生活的方式。在通信领域,协议是一组网络开发者制定的必须遵守的规则,无论是公共网络还是私人网络,协议的存在保证了信息传输的通畅与安全。为了应对不同的应用场景需求,大量的协议如同雨后春笋一般被创造出来,然而异构协议之间存在协议不匹配的问题,无法进行正常通信。随着网络架构的不断更新,应用之间的功能融合,由支持不同类型协议的计算机设备、网络设备和各种系统组成的异构融合网络应运而生。依靠协议转换技术,异构融合网络可以运行在不同的协议上支持不同的应用和功能,满足未来业务的多样化需求。协议转换的实质是一种映射,即把某一协议的收发信息序列映射为另一协议的收发信息序列,从而使得支持不同协议的收发端设备可以实现数据传输。然而现有的协议转换技术存在着协议转换类型固定,缺乏用户可编程性等问题,并且目前尚没有一个通用的多协议转换方法和架构。鉴于此,本文结合软件定义思想,对协议转换关键技术进行了分析研究,并将关注的重心下移至物理链路层,提出了一个基于通用描述符的协议转换流程,主要研究内容如下:1.提出了一种以生成异构协议关键字段通用描述符为中心的数据帧头解析流程,实现了协议无关的数据帧头解析并解决了异构协议字段长度不匹配的问题。首先通过软件定义控制器下发解析状态流表指导帧头关键字段提取,然后将协议转换映射字段以及相关标志信息整合到通用描述符当中。处理模块不需要考虑协议类型,只需对通用描述符进行处理即可完成异构协议转换。2.通过可编程ALU指令对描述符进行协议内容处理操作,完成灵活可控的异构协议转换。硬件往往比软件具备更快的处理效率以及更低的资源开销,为了在物理链路层实现对初始描述符结构的处理,采用可编程ALU指令序列,通过对描述符关键字段进行提取匹配查表等操作得到目标协议相关信息,进而对描述符结构进行删除、替换、增加以及修改等操作,完成描述符由源协议序列向目标协议序列的转换过程。3.提出了一种基于协议映射元的存储表项构建方法,解决了单存储表映射流表数据爆炸和新协议扩展困难的问题。协议映射元作为协议转换的中间级,与所有异构协议存在映射关系,存储表中只需存储协议与映射元的映射关系,协议转换的双方并不存在直接联系,极大的降低了存储复杂度,实现了协议转换的协议普适性扩展。

关键词：软件定义协议无关协议帧头解析异构协议转换

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