usb 20 otg ip核设备控制器功能验证研究和实现

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1、电子科技大学硕士学位论文USB2.0OTGIP核设备控制器功能验证研究和实现姓名：邓敬彧申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：李广军20090501摘要随着集成电路技术的快速发展，在一个小小芯片上集成了千万甚至亿个晶体管，半导体工艺制程进入超深亚微米时代。但集成电路技术的发展遇到了一系列挑战，集成电路的验证问题就是其中之一。验证是IC设计过程中十分重要的环节，它虽然不能创造价值，却决定价值，一个设计的好坏与验证工作的质量紧密相关，验证为SOC的设计提供有效保障。而随着集成电路设计规模和复杂度的不断提升，验证己成为芯片设计的瓶颈，其大约占整

2、个芯片设计时间和资源的70％。如何快速高效的对设计进行验证，确保设计的正确性已成为系统芯片验证的难点和热点。本论文以科研项目《开发基于ARM的USB2．0OTGIP核》课题为依托，通过深入研究目前国外主流OTG产品的设计思想和技术细节，在此基础上对系统结构进行了改进，设计了具有自主知识产权的USB2．0OTGIP核，并搭建验证平台并完成对IP的验证，积累了大量的设计及验证经验。本论文介绍了USB的技术、发展现状以及USB系统原理和结构，分析了USB2．0协议、OTG补充规范以及UTMI协议。在结构清晰，理论明确的前提下，阐明了USB2．0OTGIP

3、核硬件实现时的系统结构和各个功能模块。本人在项目中完成的工作主要有验证方案的制定以及IP核的设备控制器的功能验证。本文研究重点是功能验证，首先对验证理论及验证技术进行了探讨，研究如何通过验证技术的应用和验证流程的合理化实现快速高效的验证，提高芯片设计的质量。在这一基础上，以USB2．0OTGIP核的验证为例，构建验证平台实现对其的功能验证。验证平台的设计目标是自动化、模块化和结构化。本文对验证平台的组织结构和设计方法进行了详细介绍。验证平台主要由验证IP、ARM端总线功能模块、UTMI端总线功能模块、测试用例和仿真器构成。本论文重点介绍了USB2．

4、0OTGIP核设备控制器的验证过程，给出了验证结果。目前，本设计已经在Altera公司的FPGA上通过了测试，得到了实现。从测试的结果来看，本设计的各项指标达到了设计初始时的要求，证明设计的方案与实现是成功的，可以满足实际应用的需求。关键词：功能验证，通用串行总线，OTG，设备控制器，现场可编程门阵列II摘要AbstractWiththerapidlydevelopmentoffabricationtechnologyinintegratedcircuits，morethanmilliontransistorsintegratedintoasing

5、lechip，semiconductormanufacturingprocessentersintoVeryDeepSub—Micronera．ButintegratedcircuitsalsobringstlSsomechallenges，oneofthechallengesishowtoverifyintegratedcircuit．VerificationisextremelyinportantintheprocessofICdesign．VerificationCallnotproducevalue，butdecidesvalue．Veri

6、ficationhasbecomethebottleneckintheintegratedcircuitsandconsumesabout70percentinthewholechipdesign．HowtoverifythedesignquicklyandefficientlytoensurethecorrectnessofthedesignhasbecomedifficultpointandhotspotinSOCverification．Basedonresearchproject．DevelopUSB2．0OTGIPCoreBasedonA

7、RM，afterin．depthstudingindesignrationaleandtechnologydetailsusedbyabroadmainstreamOTGproducts，thisdesignimprovesthesystemarchitecture，wedesignedandverifiedtheIPCore．ThisdissertationdiscussdevelopmentofUSBtechniqueaswellasprincipleandstructureofUSBsystem，andthenanalyzestheUSB2．

8、0specification，theOTGsupplementspecification，UTMI+specificati