随着集成电路设计与制造技术的发展，集成电路的复杂度和规模越来越大。设计越复杂，要验证的功能特性就越多，设计内部组件之间的交互联系也越多，验证的难度也随之加大。在片上系统（SOC）的开发过程中，验证是最耗时同时也是最关键的工作，选择合适的方式快速可靠的验证SOC中集成的IP在整个系统中功能，对SOC的开发具有重要意义。通用串行总线（USB）由于其优异的性能，在计算机、通信及家电等领域得到了广泛的应用，现已成主流的总线标准。如今，国内的数字电视中USB是常见接口，因此很多数字视频处理芯片都集成了USB主控器或者USB OTG IP核。本文采用软硬协同仿真的方法验证了数字电视SOC中的USB2.0主控器IP的系统功能，完成了USB2.0主控器在数字电视SOC中的集成。本数字电视SOC中以AHB总线作为整个系统的骨架，CPU模型只是AHB总线系统中的一个主机。基于此，验证平台的CPU模型采用SystemC事物级建模（TLM）的技术构造了一个基于AHB协议的总线功能模型(BFM)，实现了对CPU对SOC中其他模块所呈现的AHB Master接口的时序封装。此CPU模型不需要考虑执行的是哪种指令集，直接将对上层对C语言的执行转换成AHB总线时序来控制待测主控器工作。实验证明，集成此CPU模型的仿真平台运行速度比带RTL级CPU模型的仿真平台快75倍左右，比带ISS（指令集仿真器）的仿真平台快4倍左右。USB2.0主控器的USB总线端外接第三方的外设验证IP，方便检测待测主控器对协议的执行情况。VIP的使用方便了验证平台搭建，加快了验证的进程，提高了验证结果的可信度。由于系统中CPU模型的使用，在编写测试用例时使用C语言和Verilog语言两种语言，C语言部分主要完成对待测主控器IP的驱动。本文重点介绍验证USB2.0主控器IP系统功能过程中设计的软硬协同仿真平台。同时分析了待测主控器IP相关的协议和本主控器所支持的功能，在此基础上编写了针对不同功能点的测试用例，完成了对待测主控器功能的验证。文章最后对仿真结果做了详细分析。