Wolfson Microelectronics加速音频中心设计验证

挑战

为智能手机开发多径，多声道音频中心

解决方案

使用Si万博1manbetxmulink模拟并模拟DSP设计并使用HDL编码器生成位真正的Verilog模型，以验证数字实现

结果

  • 几个月的手工编码消除了
  • 数据路径验证覆盖率增加到100％
  • 调试过程加速了20％

“对于世界上第一个高度优化的数字音频中心解决方案的开发，Simulink和HDL编码器是最佳选择。万博1manbetx我们使用Mathworks Tools应用的设计和验证流程衡量井并提供了构建更复杂的DSP和信号混合路径的路径。“

Brian Paisley，Wolfson Microelectronics
Wolfson Microelectronics数字音频枢纽。

最初，移动设备中的音频IC主要是具有标准模数转准（ADC）和数模（DAC）路径的立体声编解码器。智能手机现在需要支持多个路径配置和音频源的音频架构，包括耳机，语音通道，MP3音频和无线电调谐器。万博1manbetx

为了解决这些要求，Wolfson Microelectronics现在是Cirrus Logic，Inc。的一部分，已经开发了世界上第一个用于移动电话的类别定义数字音频集线器解决方案，WM8995。WM8995使系统设计人员能够最佳地管理多个并发音频使用，这意味着消费者可以在蓝牙耳机上掌握免提呼叫，收听音乐，并在同一时间和在同一手机上接收导航命令。

沃尔夫森工程师使用MATLAB®和模拟万博1manbetx®设计和模拟这些高级，多路径音频集线器和使用HDL编码器™以生成位真正的Verilog®验证其数字信号处理器（DSP）实现的代码。

“对于分析和DataPath设计，Matlab和Simulink提供比C的手工编码更强大的环万博1manbetx境，”沃尔夫森的主要DSP工程师Brian Paisley解释说。“此外，HDL编码器可自动化缩短开发时间的验证模型的大部分产生，提高质量，并提高了对设计的信心。”

挑战

验证单个数据路径设计的常用方法涉及使用来自文件的一组输入向量运行高级算法，并捕获文件中的相应输出向量以创建金色参考。然后，芯片验证环境应用相同的输入向量并将其产生的输出与Golden Reference进行比较。

对于小型设计来说，这种方法是可以接受的，但随着设计复杂性的增加，迅速变得不可行。Wolfson音频中心的多路径和用例需要更强大的验证过程，可以支持受限的随机刺激和动态建模。万博1manbetx

“需要在音频集线器上测试的不同设置，通道配置和路径需要许多引用文件，总计几个千兆字节的数据。生成和使用这些文件不是一种选择，“沃尔夫森的高级设计工程师Gavin Wilson说。

解决方案

Wolfson使用Mathworks工具进行模型的设计，以模拟，模拟和验证其新音频中心的设计。

在初始阶段，DSP工程师使用MATLAB和Simulink来调查潜在算法和开发设计的浮点模型。万博1manbetx由于Simuli万博1manbetxnk已在以前的许多设计上使用，因此工程师可以轻松地重用其高度优化的DSP功能的内部内部库，例如有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器和均衡器。使用强大的刺激和分析库在Simulink中，在模型上运行多种仿真，以确保浮点实现的特性和性能达到芯片的要求。万博1manbetx

接下来，定点设计师™用于将浮点模型转换为固定点，比特准确的设计，该设计将作为可执行规范传递给数字工程师。

为确保超低功耗，算法在自定义算术逻辑单元（ALU）上以汇编语言实现。

Wolfson工程师通过使用HDL编码器从现有的Simulink模型生成Verilog代码来验证实现。万博1manbetx在其Verilog环境中，该团队使用该位准确的Verilog代码作为DSP实现的动态模型。在整个设备上运行约束随机仿真，验证对从Simulink生成的Verilog模型的数百个方案。万博1manbetx在数据上自动执行快速傅里叶变换作为额外的验证级别。

Wolfson开发了一系列音频中心解决方案，旨在为广泛的数字消费产品提供世界级的音频和性万博 尤文图斯能。s manbetx 845

结果

  • 几个月的手工编码消除了。“手动编码音频中心项目的模型通常会大约8或9周，”佩斯利说。“使用HDL编码器，我们在一天内生成了Verilog。”

  • 数据路径验证覆盖率增加到100％。“通过Sim万博1manbetxulink和HDL编码器，我们应用了一个约束的随机验证技术，这将是不可能使用Golden参考文件，”Wilson解释说。“结果，我们的数据路径验证能够达到100％的指定占用点。”

  • 调试过程加速了20％。“在过去，调试涉及比较不同工具的模拟结果，”威尔逊说。“现在，当DataPath模拟不匹配发生时，调试问题所需的所有信息都在一个环境中。这已经加快了我们的调试过程，高达20％。“

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