一種利用圖式標(biāo)明hpd邏輯可靠性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用圖式標(biāo)明HPD邏輯可靠性的方法，包括由Verilog語言描述的邏輯功能模塊，首先建立一個圖式文件，然后將邏輯功能模塊中的所有信號類型用相應(yīng)的信號圖式符號進(jìn)行表示，邏輯關(guān)系用相應(yīng)的關(guān)系圖式符號表示，且每個信號圖式符號之間僅存在唯一的引用關(guān)系，對重復(fù)的內(nèi)容建立連接子圖，最終得到一個無閉環(huán)的樹形邏輯關(guān)系圖式。本發(fā)明建立了HPD可靠性驗證的并發(fā)邏輯圖式方法，可以將邏輯的代碼轉(zhuǎn)化成無閉環(huán)的樹形單向結(jié)構(gòu)，它是從邏輯可靠性的角度出發(fā)，將對邏輯功能正確性的影響較大的邏輯元素之間的相互關(guān)聯(lián)以及并發(fā)情況直觀地、規(guī)范地表達(dá)出來。通過驗證圖式中邏輯元素交互情況的正確性，來指導(dǎo)進(jìn)一步的邏輯可靠性驗證工作。
【專利說明】—種利用圖式標(biāo)明HPD邏輯可靠性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及HPD邏輯的驗證【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是針對用Verilog語言描述的邏輯的可靠性驗證。
【背景技術(shù)】
[0002]并發(fā)性是Hro邏輯的主要特點，并發(fā)的Hro邏輯容易出現(xiàn)競爭、死鎖等不確定性問題，例如同時訪問同一個資源、進(jìn)程阻塞或某個狀態(tài)達(dá)不到。因此，Hro邏輯的可靠性驗證首先需要關(guān)注其并發(fā)性，然后驗證由并發(fā)引起的競爭、死鎖等不確定性問題對HPD邏輯的影響。
[0003]目前，HPD邏輯的可靠性驗證方法主要有仿真驗證、模型檢測(形式化驗證)和動態(tài)故障樹分析驗證。仿真一直是HPD邏輯可靠性驗證的主要手段，仿真驗證的目標(biāo)是盡可能覆蓋所有邏輯功能的語句、分支、表達(dá)式和條件等，由于目前的仿真和硬件測試方法的覆蓋率很難滿足核安全級的全面覆蓋的要求，從而難以保證其可靠性。
[0004]基于模型檢測的形式化驗證方法利用時態(tài)邏輯來表達(dá)HPD的并發(fā)性，在時態(tài)邏輯中，時間并不是顯式地表述，相反，在公式中可能會描述某個指定狀態(tài)最終(eventual Iy)會到達(dá)，或者會描述某個錯誤狀態(tài)從不(never)進(jìn)入。性質(zhì)eventually,never可以用時態(tài)算子說明，這些算子也可以和邏輯連接詞(V、Λ、Π )結(jié)合在一起或嵌套使用，構(gòu)成更復(fù)雜的時態(tài)邏輯公式來描述并驗證并發(fā)系統(tǒng)的性質(zhì)。動態(tài)故障樹的基礎(chǔ)是布爾類元素和與/或等邏輯門，與HPD邏輯的特性十分相符。動態(tài)故障樹以靜態(tài)故障樹為基礎(chǔ)，引入了動態(tài)邏輯門。動態(tài)故障樹分析方法綜合了故障樹分析方法和馬爾科夫模型兩者的優(yōu)點，并采用二元決策圖法和馬爾可夫過程方法求解，可以獲得HPD邏輯的可靠性情況。動態(tài)故障樹方法主要面向復(fù)雜的實現(xiàn)層面的對象，而不是分布式架構(gòu)。動態(tài)故障樹是一種通用的方法，對高并發(fā)邏輯的描述比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)主中Hro邏輯的可靠性驗證比較困難的問題，本發(fā)明提供一種利用圖式顯示HPD邏輯功能塊中各元素之間邏輯關(guān)系的方法，具體方案如下:一種利用圖式標(biāo)明HPD邏輯可靠性的方法，包括由Verilog語言描述的邏輯功能模塊，其特征在于，首先建立一個圖式文件，然后在圖式文件中進(jìn)行如下操作:
[0006]步驟1、將邏輯功能模塊中的所有信號類型用相應(yīng)的信號圖式符號進(jìn)行表示；
[0007]步驟2、將邏輯功能模塊中的阻塞賦值關(guān)系、非阻塞賦值關(guān)系和約束關(guān)系分別用相應(yīng)的關(guān)系圖式符號替換，根據(jù)邏輯功能模塊的輸出來反推各信號類型的連接關(guān)系，然后在圖式文件中從結(jié)尾逐級向上用相應(yīng)的關(guān)系圖式符號對各信號圖式符號進(jìn)行連接；
[0008]步驟3、在連接過程中，出現(xiàn)兩個或兩個以上的下級信號圖式符號與同一個上級信號圖式符號連接的情況時，復(fù)制此上級信號圖式符號并分別與相應(yīng)的下級信號圖式符號建立連接關(guān)系；[0009]步驟4、在相同或不同層級的信號圖式符號出現(xiàn)重復(fù)時，對類型為變量的重復(fù)信號圖式符號用重用圖式符號進(jìn)行標(biāo)明，同時建立針對此信號圖式符號的下級連接圖式的連接子圖，連接子圖用帶有對應(yīng)調(diào)用圖式符號的此信號圖式符號標(biāo)識；
[0010]步驟5、建立一個表示最終邏輯輸出的功能信號圖式，然后與圖式文件中涉及到輸出的信號圖式符號連接，得到邏輯功能模塊無閉環(huán)的樹形邏輯關(guān)系圖式。
[0011]為獲取信號圖式符號的時序信息:所述信號圖式符號中，當(dāng)一個關(guān)系圖式符號兩端的信號圖式符號相同時，分別對相應(yīng)的信號圖式符號進(jìn)行時域標(biāo)識。
[0012]為獲取信號圖式符號的重要度信息:所述信號圖式符號中包含有重要度信息，所述重要度信息根據(jù)各信號圖式符號在圖式文件中的出現(xiàn)次數(shù)、層級和加權(quán)系數(shù)的乘積得到。
[0013]為對信號進(jìn)行針對處理:所述的變量不包括在圖式上結(jié)構(gòu)已知或固定的輸入信號類型、保持信號類型和自運算信號類型。
[0014]為簡化圖式文件:當(dāng)同一個信號圖式符號連接有兩個相同的信號圖式符號時，刪除多余的重復(fù)信號圖式符號僅保留一個。
[0015]本發(fā)明建立了 HPD可靠性驗證的并發(fā)邏輯圖式方法，可以將邏輯的代碼轉(zhuǎn)化成無閉環(huán)的樹形單向結(jié)構(gòu)，它是從邏輯可靠性的角度出發(fā)，將對邏輯功能正確性的影響較大的邏輯元素之間的相互關(guān)聯(lián)以及并發(fā)情況直觀地、規(guī)范地表達(dá)出來。通過驗證圖式中邏輯元素交互情況的正確性，來指導(dǎo)進(jìn)一步的邏輯可靠性驗證工作。本發(fā)明中圖式文件可通過對用規(guī)范化的Verilog語言開發(fā)的邏輯功能模塊的轉(zhuǎn)換獲得，完成后的圖式文件可用于需求、設(shè)計和實現(xiàn)階段。本發(fā)明的圖式方法可與形式化方法配合使用，在概要設(shè)計階段進(jìn)行系統(tǒng)化驗證。通過重用/調(diào)用圖式，使重復(fù)出現(xiàn)的信號類型得到簡化，對重復(fù)的變量信號建立連接子圖，并用重用和調(diào)用符號建立連接子圖與上層圖式之間的關(guān)系，大大簡化了復(fù)雜模塊或大規(guī)模程序的表示。本發(fā)明適用符合Verilog語言規(guī)范的同步邏輯功能模塊，該邏輯由以下幾部分組成:模塊首行(module module_name開頭)、端口定義、I/O說明、內(nèi)部信號聲明(wire/reg)和功能定義(assign塊或always塊)、結(jié)束行(endmodule)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1本發(fā)明的信號處理和分析流程示意圖；
[0017]圖2本發(fā)明的步驟流程圖；
[0018]圖3邏輯功能模塊中的信號類型轉(zhuǎn)化為信號圖式符號的示意圖；
[0019]圖4本發(fā)明中的信號圖式符號和關(guān)系圖式符號示意圖；
[0020]圖5本發(fā)明的圖式文件帶有重復(fù)信號類型和連接子圖時的示意圖；
[0021]圖6帶有時序信息的信號圖式符號；
[0022]圖7帶有重要度的信號圖式符號。
【具體實施方式】
[0023]如圖1、2所示，本發(fā)明的利用圖式標(biāo)明HPD邏輯可靠性的方法，包括由Veri log語言描述的邏輯功能模塊，首先用圖形工具軟件建立一個圖式文件，如Visio，，然后在圖式文件中進(jìn)行如下操作:[0024]101、將邏輯功能模塊中的所有信號類型用相應(yīng)的信號圖式符號進(jìn)行表示；
[0025]在Verilog的邏輯功能模塊中信號類型包括I/O端口信號和內(nèi)部信號，信號的數(shù)據(jù)類型有reg型、wire型、integer型和parameter型，前兩類信號為變量信號，后兩者數(shù)據(jù)類型的信號為常量信號。
[0026]表1為本發(fā)明涉及的Verilog語言描述的邏輯功能模塊部分內(nèi)容；
【權(quán)利要求】
1.一種利用圖式標(biāo)明Hro邏輯可靠性的方法，包括由Verilog語言描述的邏輯功能模塊，其特征在于，首先建立一個圖式文件，然后在圖式文件中進(jìn)行如下操作: 步驟1、將邏輯功能模塊中的所有信號類型用相應(yīng)的信號圖式符號進(jìn)行表示； 步驟2、將邏輯功能模塊中的阻塞賦值關(guān)系、非阻塞賦值關(guān)系和約束關(guān)系分別用相應(yīng)的關(guān)系圖式符號替換，根據(jù)邏輯功能模塊的輸出來反推各信號類型的連接關(guān)系，然后在圖式文件中從結(jié)尾逐級向上用相應(yīng)的關(guān)系圖式符號對各信號圖式符號進(jìn)行連接； 步驟3、在連接過程中，出現(xiàn)兩個或兩個以上的下級信號圖式符號與同一個上級信號圖式符號連接的情況時，復(fù)制此上級信號圖式符號并分別與相應(yīng)的下級信號圖式符號建立連接關(guān)系； 步驟4、在相同或不同層級的信號圖式符號出現(xiàn)重復(fù)時，對類型為變量的重復(fù)信號圖式符號用重用圖式符號進(jìn)行標(biāo)明，同時建立針對此信號圖式符號的下級連接圖式的連接子圖，連接子圖用帶有對應(yīng)調(diào)用圖式符號的此信號圖式符號標(biāo)識； 步驟5、建立一個表示最終邏輯輸出的功能信號圖式，然后與圖式文件中涉及到輸出的信號圖式符號連接，得到邏輯功能模塊無閉環(huán)的樹形邏輯關(guān)系圖式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號圖式符號中，當(dāng)一個關(guān)系圖式符號兩端的信號圖式符號相同時，分別對相應(yīng)的信號圖式符號進(jìn)行時域標(biāo)識。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號圖式符號中包含有重要度信息，所述重要度信息根據(jù)各信號圖式符號在圖式文件中的出現(xiàn)次數(shù)、層級和加權(quán)系數(shù)的乘積得到。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的變量不包括在圖式上結(jié)構(gòu)已知或固定的輸入信號類型、保持信號類型和自運算信號類型。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4中，當(dāng)同一個信號圖式符號連接有兩個相同的信號圖式符號時，刪除多余的重復(fù)信號圖式符號僅保留一個。
【文檔編號】G06F11/36GK103729289SQ201310627430
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】秦宇, 高玉斌, 袁勁濤, 張亞棟, 趙云飛 申請人:北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司, 中國廣核集團(tuán)有限公司