随着集成电路行业的发展速度越来越快,芯片集成规模和复杂度也越来越高,在芯片研发初期完成芯片验证,确保芯片功能正常,顺利投入市场应用变得越来越重要。本文的软硬件仿真系统主要以实验室科研项目高速数据采集设备作为待测设计背景进行模块及系统级设计和仿真,实现了软硬件仿真的结合,弥补了传统软件仿真的失真、低速和硬件仿真的不确定性的缺点。本文首先对仿真验证及数据采集的国内外研究现状进行了初步调研,然后通过对比关键技术的成熟程度,完成了相应技术及器件的选型、数据采集设备的整体框架和软硬件仿真系统的整体结构设计。其次本文使用Verilog硬件编程语言自顶向下完成了采集设备的硬件代码设计和优化,并实现了针对采集设备设计的软硬件仿真系统,该系统通过在PC端利用SystemVerilog验证语言和UVM验证方法学内部集成的优秀机制及大量随机化组件,构建层次化的软件仿真环境,在软件仿真完成后,将硬件设计综合下载到FPGA可编程逻辑器件中建立真实的物理环境,进而对采集设备进行整体实物仿真测试。最后,本文对仿真结果和代码、功能覆盖率等信息进行了收集整理,通过对仿真结果、覆盖率、系统复用程度等方面进行分析,判断数据采集设备功能是否正确完整,并提出优化方案。