通信SoC芯片USB2.0 OTG接口验证技术研究
发布时间：2021-11-09 09:01
随着集成电路工艺水平的大幅度提升,IC的设计迎来了一次大的变革,进入了片上系统（SoC）时代。SoC开发的一个重要组成就是设计IP核。在IP核复杂度越来越高的今天,IP核的验证也具有越来越大的重要性,一个IP核的成功研发也就越来越离不开验证的完备性。根据一个已有的IP核,如何选择快速高效的验证方法,如何搭建一个适合该IP核的验证平台,是一个很有研究意义的课题。在便携式设备的广泛使用的前提下,基于AHB接口和UTMI+等接口PHY的USB2.0 OTG IP核,能够在便携式USB设备上使用可以转换主机设备角色的USB2.0OTG IP核。论文主要针对USB2.0 OTG IP的系统级验证,通过分析AHB总线协议,提出AHB端的验证划分和验证方案。然后通过分析USB2.0协议、OTG协议和USB2.0OTG IP各模块的功能,制定出对于USB2.0 OTG的验证方案。最后,通过研究UTMI+PHY功能,制定出USB PHY的验证集。论文通过对以上协议的研究和对待验证IP的分析,搭建系统级验证平台。根据验证方案,通过NC-Sim仿真工具,编写验证测试向量,采用软硬件协同验证技术对IP进行系统...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
寄存器复位值
图 4.2 寄存器读写操作s_hsize[2:0]为 2，代表 AHB 为 32 位操作；s_htrans[1:0]为 2，代表该传输为单次传输，而 0 代表空闲；s_hburst[2:0]为 0，代表突发类型为 SINGLE 类型。当 s_hsel 信号为高时，代表其对应的 s_haddr 寄存器有效，s_hwrite 为高写低读信号，寄存器读写包括给寄存器写入全 0、全 1、全 a 和全 5，来确定寄存器每一位都被写入了 0 和 1，；对于读操作，当 s_hready 由低变高时，s_hrdata[31:0]信号值才能有效。图 4.2 中对地址为 32’h20000000 的寄存器写入 32’h55555555，读出值为32’h03300454。按照这种方法对所有寄存器一次写入 32’h00000000、32’h11111111、32’h55555555 和 32’haaaaaaaa，确保所有寄存器的每一位被写入过 1’b0 和 1’b1。4.1.2 AHB Master 端突发传输验证该 USB IP 支持的 AHB 突发传输包括单步、4 拍、8 拍和 16 拍突发传输，不支持回环突发传输，所以本论文中只验证单步、4 拍、8 拍和 16 拍突发传输方式。现给SRAM 初始化 64bytes 数据，分别对 16 拍、8 拍、4 拍和单步突发传输进行仿真。
图 4.3 16 拍增量突发传输64bytes 数据，需要 16 个存储地址，m_hburst[2:0]为 5 代表 8 拍突发传输，对于8 拍增量突发传输，则需要 2 次突发，可以根据 m_htrans[1:0]信号观察出，数据 AHB进行了两次突发，如图 4.4 所示。图 4.4 8 拍增量突发传输64bytes 数据，需要 16 个地址存储，m_hburst[2:0]为 3 代表 4 拍突发传输，对于4 拍增量突发传输，则需要 4 次突发，可以根据 m_htrans[1:0]信号观察出，数据 AHB
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的USB HOST实现[J]. 史胜伟,张锋,潘冀宁. 通讯世界. 2016(20)
[2]嵌入式Linux USB OTG体系结构[J]. 蒲进. 中国科技信息. 2015(16)
[3]OTG U盘玩法揭秘[J]. Dying. 电脑迷. 2015(02)
[4]面向SoC开发的协同验证平台的实现方法[J]. 张花娟,龚龙庆. 现代电子技术. 2007(05)
[5]USB协议及其接口实现[J]. 罗钧,桂杰出. 仪器仪表学报. 2004(S2)
博士论文
[1]基于功能信息的验证工程学及若干验证技术研究[D]. 张多利.合肥工业大学 2005
硕士论文
[1]基于OTG技术的数据传输系统的研究[D]. 王翔.中国民航大学 2014
[2]基于USB OTG的Android手机与ARM卡通信的研究[D]. 刘海龙.电子科技大学 2014
[3]USB2.0IP核OTG控制器研究与实现[D]. 彭冲.电子科技大学 2011
[4]基于ULPI接口的USB2.0-OTG IP验证方法研究与实现[D]. 兰伟.电子科技大学 2010
[5]基于AHB接口的USB2.0 OTG IP核验证[D]. 王叶南.电子科技大学 2010
[6]USBOTGIP核中AMBA接口的设计与FPGA实现[D]. 唐佳捷.电子科技大学 2010
[7]基于UTMI协议的USB2.0-OTG IP功能验证研究与设计实现[D]. 黄旭.电子科技大学 2009
[8]嵌入式USB HOST与OTG功能的研究[D]. 吴元友.哈尔滨理工大学 2009
[9]OTG USB2.0 IP核设备控制器研究与实现[D]. 詹璨铭.电子科技大学 2008
[10]USB2.0 OTG IP核全速主机控制器研究与设计[D]. 廖文兵.电子科技大学 2008
本文编号：3485029
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
寄存器复位值
图 4.2 寄存器读写操作s_hsize[2:0]为 2，代表 AHB 为 32 位操作；s_htrans[1:0]为 2，代表该传输为单次传输，而 0 代表空闲；s_hburst[2:0]为 0，代表突发类型为 SINGLE 类型。当 s_hsel 信号为高时，代表其对应的 s_haddr 寄存器有效，s_hwrite 为高写低读信号，寄存器读写包括给寄存器写入全 0、全 1、全 a 和全 5，来确定寄存器每一位都被写入了 0 和 1，；对于读操作，当 s_hready 由低变高时，s_hrdata[31:0]信号值才能有效。图 4.2 中对地址为 32’h20000000 的寄存器写入 32’h55555555，读出值为32’h03300454。按照这种方法对所有寄存器一次写入 32’h00000000、32’h11111111、32’h55555555 和 32’haaaaaaaa，确保所有寄存器的每一位被写入过 1’b0 和 1’b1。4.1.2 AHB Master 端突发传输验证该 USB IP 支持的 AHB 突发传输包括单步、4 拍、8 拍和 16 拍突发传输，不支持回环突发传输，所以本论文中只验证单步、4 拍、8 拍和 16 拍突发传输方式。现给SRAM 初始化 64bytes 数据，分别对 16 拍、8 拍、4 拍和单步突发传输进行仿真。
图 4.3 16 拍增量突发传输64bytes 数据，需要 16 个存储地址，m_hburst[2:0]为 5 代表 8 拍突发传输，对于8 拍增量突发传输，则需要 2 次突发，可以根据 m_htrans[1:0]信号观察出，数据 AHB进行了两次突发，如图 4.4 所示。图 4.4 8 拍增量突发传输64bytes 数据，需要 16 个地址存储，m_hburst[2:0]为 3 代表 4 拍突发传输，对于4 拍增量突发传输，则需要 4 次突发，可以根据 m_htrans[1:0]信号观察出，数据 AHB
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的USB HOST实现[J]. 史胜伟,张锋,潘冀宁. 通讯世界. 2016(20)
[2]嵌入式Linux USB OTG体系结构[J]. 蒲进. 中国科技信息. 2015(16)
[3]OTG U盘玩法揭秘[J]. Dying. 电脑迷. 2015(02)
[4]面向SoC开发的协同验证平台的实现方法[J]. 张花娟,龚龙庆. 现代电子技术. 2007(05)
[5]USB协议及其接口实现[J]. 罗钧,桂杰出. 仪器仪表学报. 2004(S2)
博士论文
[1]基于功能信息的验证工程学及若干验证技术研究[D]. 张多利.合肥工业大学 2005
硕士论文
[1]基于OTG技术的数据传输系统的研究[D]. 王翔.中国民航大学 2014
[2]基于USB OTG的Android手机与ARM卡通信的研究[D]. 刘海龙.电子科技大学 2014
[3]USB2.0IP核OTG控制器研究与实现[D]. 彭冲.电子科技大学 2011
[4]基于ULPI接口的USB2.0-OTG IP验证方法研究与实现[D]. 兰伟.电子科技大学 2010
[5]基于AHB接口的USB2.0 OTG IP核验证[D]. 王叶南.电子科技大学 2010
[6]USBOTGIP核中AMBA接口的设计与FPGA实现[D]. 唐佳捷.电子科技大学 2010
[7]基于UTMI协议的USB2.0-OTG IP功能验证研究与设计实现[D]. 黄旭.电子科技大学 2009
[8]嵌入式USB HOST与OTG功能的研究[D]. 吴元友.哈尔滨理工大学 2009
[9]OTG USB2.0 IP核设备控制器研究与实现[D]. 詹璨铭.电子科技大学 2008
[10]USB2.0 OTG IP核全速主机控制器研究与设计[D]. 廖文兵.电子科技大学 2008
本文编号：3485029
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