目前,SoC（System on Chip）设计技术快速发展,复杂度越来越高,在各大厂商激烈竞争的情况下,如何快速研发出SoC产品并且快速推广到市场成为了重要的挑战。SoC是由大量的IP（Intellectual Property）集成到一起而形成,为了能够快速研发出SoC产品,可以使用IP核复用的方法。IP核复用是指提前开发好一些IP,在开发SoC的时候可以把这些已经完成的IP集成到SoC上,节省了重新开发IP的时间,提高了开发的效率。IP开发需要遵循一定的总线规范来便于复用,AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）总线是目前常用的规范协议,SPI（Serial Peripheral Interface）接口是AMBA总线中重要的外设接口,应用于CPU和外部设备之间进行通信,可以用在嵌入式、无线收发器、射频通信等多种领域,所以开发SPI接口IP核具有重要的意义和使用价值。本课题根据工程项目需求,开发SPI接口IP核,开发结束后可以作为成熟的IP核,复用到其他SoC产品当中,课题的主要工作内容和成果如下:第一,完成SPI接口IP核的功能设计。本课题根据意法半导体的STM32F103文档,划分各模块,采用Verilog硬件描述语言进行前端设计。最终设计的SPI接口IP核能够实现功能描述文档的要求,能够很好地复用于MCU芯片开发。设计的SPI可以实现全双工、半双工、单工等多种通信方式,改善了传统SPI设计通信功能单一的问题,另外设计了CRC校验传输数据的功能,增强了通信可靠性,改善了传统SPI不能准确监测数据的问题。第二,搭建可以高效仿真验证的平台环境。UVM（Universal Verification Methodology）是最新的验证方法学,具有强大的功能和优势,本课题根据UVM理论搭建了复用性强的验证平台环境,改善了传统验证环境不易移植的问题。另外编写了高效的脚本来使验证流程更加自动化,改善了传统验证手动运行时间较长的问题,提高了IC开发的效率。第三,为了验证设计好的SPI接口的功能点,编写了大量测试用例用于仿真。利用搭建好的验证平台运行SPI接口功能点的测试用例,得到了仿真正确的结果。再利用编写好的脚本生成大量随机数种子,施加大量激励进行回归验证之后,得到了代码覆盖率为95.08%、断言覆盖率为100%、功能覆盖率为100%的结果,说明了功能验证的完备性。最终开发的SPI接口IP得到充分的功能验证,满足了验证的要求。