随着电子经济在中国的蓬勃发展,移动支付逐步成为人们消费习惯的重要组成部分。目前移动支付可通过互联网远程支付,近场支付等方式实现。所谓近场支付,即指使用近距离无线通信设备与金融、互联网设备进行数据交互从而实现支付的技术,近场通讯(Near Field Communication,NFC)是短距离非接触式通信的其中一种。实现NFC有多种方案,当前国内主流方案是NFC-SWP方案,即使用运营商提供NFCSIM卡通过SWP接口与手机中集成的NFC芯片进行通信,其中SIM卡内置SE(Secure Element)用来存储个人信息以及虚拟银行卡、公交卡。SWP的相关规范与协议由欧洲电信标准协会所制定,协议规定了SIM卡与NFC芯片进行连接以及通信的SWP接口。论文首先详细分析了SWP通信协议以及传输原理,提出了SWP接口模块的架构以及具体实现方案,并对SWP接口的设计过程进行了详细的说明。其中,SWP接口基于有限状态机、线性移位反馈寄存器以及计数器与比较器接合的方式在SWP接口上实现了多种波特率全双工通信。SWP接口的设计能够实现协议中数据链路层的三种逻辑控制链路协议。其次在完成SWP接口设计的基础之上,使用UVM验证方法学对逻辑代码进行验证。通过对UVM验证方法学的研究,利用UVM验证方法学的特性以及功能完成了验证平台中各个组件的设计,实现了可移植的验证平台。最后,在验证平台正确搭建的基础之上,通过提取SWP接口的功能点添加测试用例,测试用例将自动化对比SWP的实际输出值和预期值实现测试的自动化,通过回归测试,对覆盖率数据进行收集。针对回归测试中存在的服务器稳定性问题,使用Perl脚本语言设计了工具,使得仿真验证的流程更具有效率。设计与验证结果表明,本次设计的SWP接口模块,能够正常地实现协议中数据链路层所规定的三种帧,能够检测出帧以及CRC校验码的错误,并且能以833kbps、910kbps、1.25Mbps、1.695Mbps的速率进行传输。协议中规定的功能能够得到满足,达到了设计的预期要求,并且通过代码和功能覆盖率数据表明了验证工作的可靠性。
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