HDCP转发器控制器模块级功能验证方法及验证环境平台技术

本发明专利技术公开了一种HDCP转发器控制器模块级功能验证方法，基于UVM，使用8051MCU总线通用验证组件、HDCP发送端通用验证组件和HDCP接收端通用验证组件构建验证环境平台，使用C语言算法参考模型，完成对HDCP转发器控制器模块级的功能验证。本发明专利技术还公开了一种所述验证方法中采用的验证环境平台，采用system verilog语言，基于UVM完成；包括：8051MCU总线通用验证组件、HDCP发送端通用验证组件、HDCP接收端通用验证组件、虚拟序列器、记分板和HDCP配置文件。本发明专利技术能实现HDCP转发器控制器模块级功能验证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路设计SOC(系统级芯片)功能验证领域，特别是涉及一种HDCP(高带宽数字内容保护)转发器控制器模块级功能验证方法。本专利技术还涉及一种所述验证方法中采用的验证环境平台。
技术介绍
通用的验证方法学(UVMUniversalVerificationMethodology)是由美国Mentor(明导)、Cadence(铿腾电子科技)和Synopsys(新思科技)公司共同推出的基于systemverilog(系统级硬件描述语言)语言的新一代验证方法学。该方法学为验证工程师提供了丰富的类库资源和可重用的方法；支持多个厂商的仿真器；高度自动化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种HDCP转发器控制器模块级功能验证方法，能够实现HDCP转发器控制器模块级功能验证；为此，本专利技术还要提供一种所述验证方法中采用的验证环境平台。为解决上述技术问题，本专利技术的HDCP转发器控制器模块级功能验证方法，是采用如下技术方案实现的：采用UVM，使用8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件构建验证环境平台，并在验证环境平台中嵌入C语言算法参考模型，对HDCP转发器控制器实施模块级功能验证。所述验证方法中采用的验证环境平台，采用systemverilog语言，基于UVM完成；包括：8051MCU总线通用验证组件(以下简称“MCU端”)，是8051MCU总线接口端验证环境子模块，用于模拟被测设备HDCP转发器控制器的8051系统总线上的主设备，配置HDCP转发器控制器的内部寄存器，完成8051系统总线读写操作；HDCP转发器发送端通用验证组件，是HDCP转发器发送端验证环境子模块，用来模拟HDMI(高清晰度多媒体接口)发送器的行为，发送加密数据及发起初始化认证、帧间实时认证等；HDCP转发器接收端通用验证组件，是HDCP转发器接收端验证环境子模块，用来模拟HDCP转发器下游的HDMI设备的行为，接收加密数据并解密、初始认证、帧间实时认证等；虚拟序列器，是虚拟的产生器，不连接任何实体驱动器，在所述8051MCU总线通用验证组件和HDCP转发器发送端通用验证组件的上层控制所述8051MCU总线通用验证组件与HDCP转发器发送端通用验证组件的激励序列单元产生顺序；记分板，与所述8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件相连接，一方面采集8051MCU总线通用验证组件传递过来的初始认证寄存器、帧间实时认证值等，并分别与HDCP转发器发送端通用验证组件、HDCP转发器接收端通用验证组件的初始认证值、帧间实时认证值进行比较，判断HDCP认证算法是否正确；另一方面采集所述HDCP转发器发送端通用验证组件发出的数据流和HDCP转发器接收端接收到的数据流，并进行比较，以判断HDCP流加密算法是否正确；HDCP配置文件，负责管理整个验证环境平台，同步8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件的配置信息。本专利技术采用新一代的验证方法学UVM，创建了三个通用验证组件：8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件，并使用了C语言算法参考模型，对HDCP转发器控制器实现模块级功能验证。HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件具有高重用性，可独立应用在基于HDCP算法加密的HDMI接收设备或发送设备的验证环境平台中。HDCP转发器发送端通用验证组件的基础激励序列单元是基于HDMI接口时序协议的，由此扩展的激励序列具有灵活、直观的特点，能精准地模拟HDCP转发器上游设备发出的HDMI信号，功能覆盖完全。C语言算法参考模型计算能力强大，支持多达256帧以上的音视频数据流加密运算，验证环境运行稳定。本专利技术是一种先进的、高效的功能验证方法。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1是HDCP转发器控制器验证环境平台结构示意图；图2是HDCP转发器发送端通用验证组件的激励序列单元扩展示意图；图3是C语言算法参考模型的应用位置及记分板中数据的收集方向示意图。具体实施方式根据本专利技术提供的技术解决方案，结合附图选取实施例对
技术实现思路
的实施作如下具体描述：所述HDCP转发器控制器模块级功能验证方法，采用UVM，使用8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件构建验证环境，并在验证平台中使用C语言算法参考模型，对HDCP转发器控制器实施模块级功能验证。所述8051MCU总线通用验证组件，是8051MCU总线接口端验证环境子模块，用于完成8051系统总线读写操作，配置HDCP转发器控制器的内部寄存器。具体实施时，由8051MCU总线通用验证组件产生的8051MCU总线读写序列用来配置HDCP转发器控制器内部各寄存器、查询中断状态和读取密钥。所述HDCP发送端通用验证组件，是HDCP转发器发送端验证环境子模块，用来模拟HDMI发送器的行为，发送加密数据及发起初始化认证、帧间实时认证等。HDCP转发器发送端通用验证组件产生的基础激励序列单元是基于HDMI接口时序协议的，代表HDMI某一种工作模式(视频数据周期、数据岛周期、控制周期)；基于基础激励序列，又扩展了高一层次的激励序列，即以视频行为单位的行激励序列，每一行激励序列包括多个视频数据周期、数据岛周期及控制周期；基于行激励序列，又扩展出帧激励序列，即每帧包括多个行激励序列；从而，HDCP转发器发送端通用验证组件可产生256帧以上的随机激励数据量，用以模拟HDMI发送器发出的音视频数据流和控制数据。所述HDCP接收端通用验证组件，是HDCP转发器接收端验证环境子模块，用来模拟HDCP转发器下游的HDMI设备的行为，接收加密数据并解密、初始认证、帧间实时认证等。所述C语言算法参考模型是第三方HDCP算法加密的自由软件，具有公正性和灵活性；它为HDCP算法加密的硬件实现提供了参考，同时也可以作为逻辑验证的工具。它会根据配置文件中所定义发送音视频格式、音视频帧数、音频数据包总数等计算加密音视频数据流、计算认证初始值R0、帧间密钥Ri、Pj等。所述C语言算法参考模型被嵌入在HDCP转发器发送端通用验证组件的驱动器和HDCP转发器接收端通用验证组件的监视器中；一方面，基于HDMI协议的激励数据在进入被测设备HDCP转发器控制器之前会通过C语言算法参考模型进行加密，同时还会被HDCP转发器发送端通用验证组件的监视器收集并上传至记分板中待比较；另一方面，经被测设备HDCP转发器控制器转发后的数据在进入HDCP转发器接收端通用验证组件之前，会通过C语言算法参考模型解密；解密后的数据被HDCP转发器接收端通用验证组件中的监视器收集并传递到记分板中与发送数据比较；如果两者不同，则说明HDCP转发器控制器加密算法有误。所述实施模块级功能验证是指，一方面，通过8051MCU总线通用验证组件产生被测设备HDCP转发器控制器的寄存器配置(即读写)激励序列单元施加到HD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HDCP转发器控制器模块级功能验证方法，其特征在于：基于验证方法学UVM，使用8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件构建验证环境平台，并在验证环境平台中嵌入C语言算法参考模型，对HDCP转发器控制器实施模块级功能验证。

【技术特征摘要】
1.一种HDCP转发器控制器模块级功能验证方法，其特征在于：基于验证方法学UVM，使用8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件构建验证环境平台，并在验证环境平台中嵌入C语言算法参考模型，对HDCP转发器控制器实施模块级功能验证。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述C语言算法参考模型是第三方HDCP算法加密的自由软件，根据HDCP配置文件中所定义的发送音视频格式、音视频帧数和音频数据包总数计算加密音视频数据流、计算认证初始值和帧间密钥。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述实施模块级功能验证是指，一方面，通过8051MCU总线通用验证组件产生寄存器读写激励序列单元；另一方面，通过HDCP转发器发送端通用验证组件产生可约束的基于HDMI协议的激励序列单元，这两种激励序列单元在虚拟序列器中通过约定的序列分别下发到8051MCU总线通用验证组件和HDCP转发器发送端通用验证组件中的序列器中，共同触发验证环境平台工作；所述验证环境平台自动化判断响应结果，自动化统计功能覆盖率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：8051MCU总线通用验证组件产生的8051MCU总线读写序列用来配置HDCP转发器控制器内部各寄存器、查询中断状态和读取密钥。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：HDCP转发器发送端通用验证组件产生的基础激励序列单元是基于HDMI接口时序协议的，代表HDMI
\t某一种工作模式；基于基础激励序列，又扩展了高一层次的激励序列，即以视频行为单位的行激励序列，每一行激励序列包括多个视频数据周期、数据岛周期及控制周期；基于行激励序列，又扩展出帧激励序列，即每帧包括多个行激励序列；从而，HDCP转发器发送端通用验证组件可产生256帧以上的随机激励数据量，用以模拟HDMI发送器发出的音视频数据流和控制数据。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：C语言算法参考模型被嵌入在HDCP转发器发送端通用验证组件的驱动器和HDCP转发器接收端通用验证组件的监视器中；一方面，基于HDMI协议的激励数据在进入被测设备HDCP转发器控制器之前会通过C语言算法参考模型进行加密，同时还会被HDCP转发器发送端通用验证组件的监视器收集并上传至记分板中等待比较；另一方面，经被测设备HDCP转发器控制器转发后的数据在进入HDCP转发器接收端通用验证组件之前，会通过C语言算法参考模型解密；解密后的数据被HDCP转发器接收端通用验证组件中的监视器收集并传递到记分板中与发送数据比较；如果两者不同，则说明HDCP转发器控制器加密算法有误。7.一种权利要求1-6任一所述方法中采用的验证环境平台，其特征在于，采用systemverilog语言，基于验证方法学UVM完成；包括：8051MCU总线通用验证组件，是8051MCU总线接口端验证环境子模块，用于模拟被测设备HDCP转发器控制器的8051系统总线上的主设备，配置HDCP转发器控制器的内部寄存器，完成8051系统总线读写操作；HDCP转发器发送端通用验证组件，是HDCP转发器发送端验证环境子模块，用于模拟HDMI发送器的行为，发送加密数据及发起初始化认证和帧间实时认证；HDCP转发器接收端通用验证组件，是HDCP转发器接收端验证环境子模块，用于模拟HDCP转发器控制器下游的HDMI设备的行为，接收加密数据并解密、初始认证和帧间实时认证；虚拟序列器，是虚拟的产生器，不连接任何实体驱动器，在所述8051MCU总线通用验证组件和HDCP转发器发送端通用验证组件的上层控制8051MCU总线通用验证组件和HDCP转发器发送端通用验证组件的激励序列单元产生顺序；记分板，与所述8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件相连接，一方面采集8051MCU总线通用验证组件传递过来的初始认证寄存器和帧间实时认证值，并分别与HDCP转发器发送端通用验证组件及HDCP转发器接收端通用验证组件的初始认证值和帧间实时认证值进行比较，判断HDCP认证算法是正确；另一方面采集所述HDCP转发器发送端通用验证组件发出的数据流和HDCP转发器接收端通用验证组件接收到的数据流，并进行比较，以判断HDCP流加密算法是否正确；HDCP配置文件，负责管理整个验证环境平台，同步所述8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件的配置信息。8.根据权利要求7所述的验证环境平台，其特征在于：所述配置信息包括HDCP转发器发送端通用验证组件初始加密密钥和伪随机数，HDCP转发器接收端通用验证组件初始加密密钥和伪随机数，音视频流的帧数、数据包数、音频格式和视频格式；所述视频格式包括视频播放的时序信息、图像宽高比、色彩空间和量化水平。9.根据权利要求7所述的验证环境平台，其特征在于：所述8051MCU总线通用验证组件、HDCP转发器发送端通用验证组件和HDCP转发器接收端通用验证组件均为可重用的通用验证组件；每个通用验证组件内部，包含一个或多个代理模块；每个代理模块由序列器、驱动器和监控器构成；所述序列器是一个激励产生器，根据下方驱动器的需求，控制激励序列单元产生；所述驱动器是一个主动的实体，将抽象的数据序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蕊，
申请(专利权)人：上海华虹集成电路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31