基于UVM的高清数字多媒体接口芯片的HDCP模块验证平台设计与研究

摘要

在集成电路规模日趋复杂的今天，验证业已成为IC芯片设计的重要组成部分。应用先进的验证方法学来指导验证平台的搭建，可以实现更加高效的验证，同时提供可移植复用的验证IP以减少验证平台的开发时间。
　　本论文在目前最先进的验证思想UVM的指导下，针对符合HDMI协议标准的高清数字多媒体接口芯片的HDCP加密模块，设计了一个用于功能仿真的验证平台。在验证环境构建过程中，充分利用UVM库提供的sequence、phase和port等内建机制，将验证平台划分为：interface_uvc、module_uvc和testbench三大部分。根据interface_uvc所要实现的输入激励、收集输出和配置寄存器的功能将其划分为Tx_if_uvc、Rx_if_uvc和Mcu_if_uvc；在module_uvc中引入一个c-model作为参考模型，与HDCP模块加密处理过的数据进行对比；而testbench则作为系统顶层模块，分别利用HDCP_module_tb和HDCP_module_top对整个验证环境的组件进行了封装和实例化。
　　通过对HDCP加密保护机制详细解析，并结合HDMI协议对于传输的音视频流格式的规定，提取了合理的验证功能覆盖点包括：设备初始化认证功能、原始加密状态传输认证功能、增强加密状态传输认证功能、不同设备间的加密兼容功能以及静音使能情形下的加密功能等。最后对作用于验证平台的验证测例，通过仿真软件VCS产生的波形进行了分析，以确保HDCP模块的加密功能成功实现；同时查看了覆盖率报告：功能覆盖率达到了100％，代码覆盖率不低于98％，实现了预期的验证目标。
　　本论文设计的验证平台具有很高的可移植性，适用于所有的具有HDCP加密功能的模块验证，并可以移植到子系统级和系统级验证，缩短验证周期，提高开发效率。