随着集成电路技术的不断发展,越来越多基于片上系统(SoC)的设计研究在持续进行着。一般在SoC芯片上会集成许多接口模块分别执行各自的功能,音频接口模块也在其中被广泛使用。音频技术作为多媒体技术中重要的组成部分,在数字音频传输技术上各国也在不断推行传输协议标准,其中I2S协议标准具有结构简便、稳定性好、适用范围广等优点,被许多音频设备所使用。本文基于AMBA3.0 APB总线协议,设计了一个I2S协议接口外设模块,可以支持I2S标准、左对齐标准(MSB)、右对齐标准(LSB)以及PCM标准的音频传输。同时具有可编程配置的时钟发生器,不仅可以控制调节音频采样频率,还可以为其他模块提供时钟输出。此外还具有DMA功能和中断功能,用以提高系统的工作效率节约能耗。本设计通过verilog语言实现,根据功能需求划分为8个子模块,来实现I2S协议接口模块的功能。此外,还完成了该模块的验证工作。验证工作随着集成电路的发展,其重要性也在不断增强。在许多数字IC项目中,验证所需的工作量往往是设计的二倍以上,更高的效率、更强的功能性、更全面的覆盖是验证所不断追求的。随着多代验证方法学的更新,得到广大验证人员青睐并推广的是UVM通用验证方法学。本文使用当前最为先进的验证方法学UVM,基于System Verilog语言,设计并搭建了一个验证环境,用来对I2S协议接口模块进行功能验证。验证环境中封装的APB验证IP,可以复用于任何基于AMBA3.0 APB总线协议的模块,提供APB接口的传输。通过断言检查的形式,对I2S协议接口模块的输出端口进行实时详细的检查。基于在验证前期提取的待测功能点,构造多个测试用例对I2S协议接口模块进行功能验证。使用VCS、DVE等EDA工具进行仿真实验,分析仿真波形和测试用例中的检查结果验收功能的实现情况。最终通过代码覆盖率和功能覆盖率判断验证的完备性,得到的结果都是100%。可以证明I2S协议接口模块的设计实现了项目功能需求,并且进行了足够充分全面的验证。本文设计的I2S协议接口模块,支持多种音频传输标准和数据格式,可以灵活配置,并且可以配置为主或从设备来进行传输,满足多种音频传输的使用场景,并且可以复用在其他使用AMBA总线的SoC系统中作为音频接口。本文所搭建的验证环境,稍加修改后便可复用于系统级验证,设计的APB验证IP也可被广泛复用,证明了UVM强大的可继承性,大大提高了验证工作的效率,为芯片的开发提供有效支持。