基于BFM的USB2.0设备控制器的验证

论文摘要

集成电路制造工艺的迅速发展将集成电路设计带入片上系统SOC(Systme On a Chip)时代,验证工作成为制约产品开发周期的瓶颈。提升验证的抽象层次是提高验证效率最重要的方法。基于总线功能模型(Bus Functional Model, BFM)的验证是一种典型的事务级验证方法,合理地定义和使用BFM能够提高集成电路的验证效率,缩短产品周期。在BFM的设计过程中,应当根据总线协议的具体内容,合理定义BFM的工作模式和要实现的操作,从而在验证过程中有效地应用BFM,提高测试效率。本文首先简要概括了验证方法学的含义及其历史发展,然后针对USB2.0(Universal Serial Bus 2.0)协议的特点,在实际工作中使用Verilog完成了USB主机BFM的设计。随后,采用USB主机BFM和Synopsys公司的AHB(Advanced High performance Bus)总线VIP(Verificaiton IP)验证资源搭建针对一款USB2.0设备控制器的验证平台,根据对USB2.0设备控制器模块功能的分析,全面的提取验证点,完成对USB2.0设备控制器的功能验证。验证结果表明,采用基于BFM的验证方法能够在较高层次上快速完成对USB2.0设备控制器的验证,较好地满足芯片验证需要,为后续的FPGA(Field Programmable Gate Array)验证和量产芯片提供重要支持和质量保证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 验证技术的发展状况
• 1.2.1 动态验证技术
• 1.2.2 静态验证技术
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.4 论文结构
• 第2章 集成电路验证方法学
• 2.1 验证的层次
• 2.1.1 系统级验证
• 2.1.2 RTL级功能验证
• 2.1.3 门级验证
• 2.1.4 物理验证
• 2.2 验证方法学的发展
• 2.2.1 直接验证方法
• 2.2.2 事务级的验证方法
• 2.3 基于BFM的验证方法
• 2.3.1 BFM验证方法优势
• 2.3.2 BFM的设计方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 USB主机BFM的设计
• 3.1 USB2.0 设备控制器应用环境简介
• 3.2 USB2.0 的体系结构
• 3.2.1 USB拓扑结构
• 3.2.2 USB功能层
• 3.2.3 USB设备层
• 3.2.4 USB总线接口层
• 3.3 USB2.0 链路原理
• 3.3.1 域的类型及其结构
• 3.3.2 包的类型及其结构
• 3.3.3 事务处理
• 3.3.4 USB2.0 数据传输类型
• 3.4 USB主机BFM的设计
• 3.4.1 主机BFM命令层次的划分
• 3.4.2 USB信号命令
• 3.4.3 USB数据包命令
• 3.4.4 USB事务处理命令
• 3.4.5 USB传输命令
• 3.5 本章小结
• 第4章 USB2.0 设备控制器的验证
• 4.1 UDC2.0 功能说明
• 4.2 验证平台的构建
• 4.2.1 验证平台的构建
• 4.2.2 验证平台的工作原理
• 4.3 USB2.0 设备控制器的验证
• 4.3.1 寄存器测试
• 4.3.2 USB状态转换
• 4.3.3 基本传输功能测试
• 4.3.4 其他功能点
• 4.3.5 代码覆盖率
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢