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随着半导体工艺的发展，片上集成规模不断增大，复杂度日益提高，传统的IC设计方法已经不能满足基于深亚微米工艺的片上系统(SoC)芯片的需求，因此，基于IP复用的设计方法已成为当前SoC设计的主流方式。
针对USB传输应用需求日益增长的趋势，本论文设计了一款USB2.0设备接口IP软核，并完成仿真、验证和FPGA验证。
论文首先简要介绍了USB2.0规范的系统架构和通信原理。随后，论文介绍了USB设备控制接口IP核的设计思想和各模块的设计细节，从基于IP复用的SoC设计方法学入手，在深亚微米工艺下，利用SMIC0.18μm工艺库，完成了USB2.0设备控制接口IP核的设计和验证工作。设计工作包括系统级设计、RTL级设计、逻辑综合和自动布局布线，验证工作包括可重用IP核层次化功能验证平台的设计、功能仿真、时序仿真、物理验证和硬件仿真(FPGA验证)，得到了符合功能和时序要求的门级网表和版图。本论文设计的可重用IP核功能验证平台，实现了测试向量的可读性、验证结果的可观测性和错误自动定位功能，并且可以在相关设计中复用。设计结果表明，该USB接口能作为一个单独的IP模块嵌入到其他USB设备或SoC系统中。
本论文所研究的设计和验证技术具有普遍意义，为相关领域的IP设计和验证积累了经验。