近两年,微电子技术得到了迅速地发展,芯片设计水平不断提高,传统的验证方法已经无法满足目前的验证需求,功能验证逐渐面临着巨大的挑战。UVM是一种新型的验证方法学,具有高效性、通用性和可靠性,同时UVM验证平台可复用且易于维护,因此成为目前最有效的验证方法学之一。本文的主要内容是设计了SPI接口控制电路模块,并且以该模块为验证对象搭建一个支持覆盖率和随机化的UVM功能验证平台。首先,深入分析了SPI控制器模块的结构、时序和功能特点,使用Verilog HDL硬件描述语言完成了对电路模块的RTL级代码实现;其次,根据电路模块的功能特性提取验证功能点,其中主要的验证功能点有:寄存器的读写和稳定性,异步FIFO的正常读写和边界状态,有限状态机的状态转移和时序控制,以及数据的传输格式等;最后,制定验证计划,并根据所制定的计划构建UVM验证平台的各个组件,通过创建12条测试用例对SPI控制器系统模块的功能进行全面的仿真,在功能仿真的同时收集覆盖率。此外,本文为UVM验证平台加入了基于断言的验证(ABV),以提高验证的充分性。为了确保系统模块内部连线的正确性,本文选择了基于属性断言的形式验证方法对SPI控制器的系统模块进行连接性检查。在UVM验证平台的仿真过程中,发现了4个重要的设计缺陷,把它们记录下来绘制了缺陷曲线图。经过缺陷修复和回归测试,最终缺陷曲线逐渐收敛,功能覆盖率达到了100%,断言覆盖率为100%,修正后的代码覆盖率也达到了100%,本文创建的12条测试用例全部通过,并且定义的25条功能属性全部断言成功。通过形式验证的连接性检查,也证明了系统异步复位信号的连接性正确。仿真结果表明,使用UVM验证平台可以提高功能验证效率,同时可以确保验证结果的完备性和可信性。其最终的仿真结果达到了功能验证的交付标准,可以通过验收。