基于UVM的USB3.1系统级验证平台设计

发布时间：2024-05-30 04:04

　　随着芯片的设计越来越复杂,前期RTL级功能验证在芯片开发过程中愈发重要。基于USB接口的电子产品在日常生活中被普遍使用,为满足大规模存储快速发展的需求,USB组织不断进行技术升级,USB标准协议已经由1.0、2.0、3.0发展到3.1,其数据传输速度已提升至1OGb每秒。随着性能的大幅提升,为了确保SoC芯片功能的正确性,对USB 3.1 IP进行完备的功能验证十分必要。针对上述情况,本论文对目前广泛使用的验证方法学进行了分析,由SystemVerilog发展而来的UVM验证架构,以其可扩展性和可复用性而被多家IC设计公司采用,是目前业内最先进的验证方法学。根据项目特点和验证需求,本论文选择了 UVM方法学来实现USB 3.1的功能验证。在验证环境的实现过程中,首先对USB 3.1协议进行研究与分析,包括协议中规定的USB3.1系统架构以及物理层、链路层、协议层内容,并根据协议内容及项目需求提出功能测试点。之后根据功能测试点规划验证环境,使用基于UVM的验证组件搭建验证平台,并使用UVM提供的TLM方法完成了各个验证组件之间的连接,使环境中形成完整的数据通路。之后针对提出的功能测试点编...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 USB协议进展
        1.2.2 验证语言进展
    1.3 研究目标与内容
    1.4 论文章节安排
第二章 功能验证和UVM方法学研究
    2.1 功能验证的意义
    2.2 UVM验证方法学研究
        2.2.1 验证平台基本架构
        2.2.2 基于UVC的验证平台综述
    2.3 UVM验证环境常用的方法
    2.4 本章小结
第三章 USB 3.1功能研究与验证需求分析
    3.1 USB 3.1体系结构与标准规范
        3.1.1 USB 3.1系统概述
        3.1.2 USB 3.1与USB 2.0总线性能差异
    3.2 USB 3.1通信结构分析
        3.2.1 USB 3.1分层结构模型
        3.2.2 USB 3.1物理层研究
        3.2.3 USB 3.1链路层研究
        3.2.4 USB 3.1协议层研究
    3.3 USB 3.1数据传输分析
        3.3.1 USB 3.1传输协议改进
        3.3.2 USB 3.1数据流方向
        3.3.3 USB 3.1数据包类型
        3.3.4 USB 3.1数据传输类型
    3.4 验证需求分析
    3.5 项目背景及开展流程
        3.5.1 USB 3.1系统验证项目背景
        3.5.2 验证工作开展流程及规划
    3.6 本章小结
第四章 USB 3.1验证环境设计
    4.1 USB 3.1系统级设计架构
    4.2 环境中的数据通路
        4.2.1 读USB设备
        4.2.2 写USB设备
    4.3 USB 3.1系统级验证环境设计
        4.3.1 验证组件架构设计
        4.3.2 配置UVC
    4.4 编写测试激励
        4.4.1 链路层sequence设计
        4.4.2 数据传输sequence设计
    4.5 随机化测试用例设计
        4.5.1 测试用例标准结构
        4.5.2 参数化的随机测试用例
    4.6 断言模块设计
        4.6.1 断言设计流程
        4.6.2 功能序列断言
        4.6.3 基于UVC的信号状态监测断言
    4.7 本章小结
第五章 仿真与覆盖率分析
    5.1 仿真方案与结果
        5.1.1 仿真方案
        5.1.2 仿真结果
    5.2 仿真bug举例
    5.3 收集覆盖率
        5.3.1 覆盖率概述
        5.3.2 添加覆盖组
        5.3.3 覆盖率结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 后续展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3984541