USB 2．0主控器软硬件协同仿真系统设计
3 基于本验证系统的USB主控器验证过程
由于使用了联合仿真引擎，测试激励既可以使用Verilog HDL编写也可以使用C语言编写。运行C语言编写的测试激励时，需要在测试平台中预先置位使能信号打开联合仿真引擎，触发仿真工具(如NCVerilog)调用C测试激励程序的主函数。在C测试激励顺序执行时，整个RTL的仿真时间会停在当前时刻。只有当C测试激励调用了基本的读／写函数、中断响应之类的底层函数，硬件仿真时间才会向前推进，RTL仿真器继续往前运行。直到RTL反馈后，C测试激励程序才会继续往下一行执行。USB主控器验证系统仿真引擎交互过程如图3所示。
具体过程包括：HDL仿真工具执行Verilog HDL描述的USB的外设模型初始化过程；HDL仿真工具使能联合仿真引擎，测试用例进入联合仿真引擎继续执行；联合仿真引擎初始化待验证USB主控器；联合仿真引擎执行特定API函数．测试用例进入HDL仿真过程；通过调用外设的atta tch命令，使外设模型连接到待验证的USB主控器；联合仿真引擎等待外设模型连接中断，停止在当前时刻，直到中断有效；联合仿真引擎执行外设模型连接中断处理；测试用例继续执行HDL仿真过程。主控器与外设模型按照配置速度，传输类型，传输方向，传送的数据包的工作速度；C驱动循环等待中断信号有效，进行中断处理。AHB监控器、AXI监控器和USB监控器监测主控器AHB端和USB端的工作，进行协议检查，给出报告信息，仿真过程可以通过日志文件方便监测。基于上述思路编写的验证USB主控器各个不同功能的测试用例，在不需要使用任何PLI(编程语言接口)函数的情况下，能够快速、方便地实现USB 2．0主控器各个不同层级的Driver的功能，从而保证能够全面的验证此主控器的特性。表1是在不同的仿真环境下，测试USB主控器与外设进行进行高速传输2 Mb数据所需要的时间。从表中可以看出，系统中使用RTL级CPU IP核的系统，仿真速度最慢；基于ISS指令集模拟器的仿真系统，速度次之；本环境的仿真速度最快。
4 结语
本文设计的用于USB主控器IP验证的软硬件协同仿真系统具有仿真速度快、仿真系统资源占用小、减少软硬件集成验证测试的时间的特点，经实践证明，效果良好。通过使用本系统，软件人员能在硬件设计验证的早期就能进入IP的软件硬件联调，缩短了研发时间。同时，本系统具有良好的可重用性，对其他IP的验证同样有效，可为其他IP的验证提供参考。
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