基于USB接口的软硬件协同验证平台设计

摘要

集成电路设计是一项投入高、研发周期长、风险大的行业，为保证设计过程中每一环节都正确可靠，验证工作必不可少。随着IC集成度的提高，验证工作在IC设计工作中占有的比重也越来越大。
　　计算机软件仿真可以模拟设计的实际工作情况，进而分析设计是否正确，然而当设计规模较大时，计算机仿真所需的时间难以接受。针对这一问题，提出了软硬件协同的验证方式。软硬件协同验证技术是我们教研室的核心项目之一，是计算机软件与外部硬件系统协同工作的一种新验证方法，教研室现有的验证平台功能强大，计算机与外部硬件之间的通信采用PCI总线接口，为使硬件平台更加灵活易用，本课题设计了基于USB接口的软硬件协同验证平台。
　　本次设计的系统以构建验证目标真实工作环境为核心思路，用FPGA芯片为验证目标配置所需的数据输入、输出接口，通过计算机的USB接口发送验证测试数据以及控制信号，从目标设计的真实的工作情况来进行验证与分析。
　　课题设计完成后，测试与分析结果证明了本次课题的设计思路是可行的，实现了课题要求的各项指标。对于IC设计验证与测试工作，本平台有非常实际的应用价值，可以应用在很多的验证以及测试工作当中。

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第一章 引言

1.1 课题背景

1.2 课题的主要内容

1.3 课题意义

1.4 工作简介

1.5 论文的安排

第二章 验证平台的技术原理

2.1.软硬件协同验证技术

2.2.课题设计思路与要点

2.3. USB接口设计

2.4.计算机设备的驱动程序

2.5.小结

第三章 系统硬件原理与设计

3.1.设计目标

3.2. USB接口电路

3.3. MCU电路

3.4. FPGA电路

3.5.系统外围电路

3.6. FIFO与接口时序设计

3.7.硬件总体性能估计

3.8.硬件设计结果

3.9.小结

第四章 系统软件设计

4.1.设计目标

4.2.单片机程序设计

4.3.上位机程序设计

4.4.小结

第五章 测试与分析

5.1.数据通信带宽测试

5.2.数据完整性测试

5.3.音频播放器的项目演示

5.4.小结

第六章 总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果

附录