摘自:http://book.2cto.com/201408/46009.html
在2.1节中讲述验证平台的框图时曾经说过,reference model用于完成和DUT相同的功能。
reference model的输出被scoreboard接收,用于和DUT的输出相比较。DUT如果很复杂,那么reference model也会相当复杂。
本章的DUT很简单,所以reference model也相当简单:
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_model.sv
4 class my_model extends uvm_component;
5
6 uvm_blocking_get_port #(my_transaction) port;
7 uvm_analysis_port #(my_transaction) ap;
8
9 extern function new(string name, uvm_component parent);
10 extern function void build_phase(uvm_phase phase);
11 extern virtual task main_phase(uvm_phase phase);
12
13 `uvm_component_utils(my_model)
14 endclass
15
16 function my_model::new(string name, uvm_component parent);
17 super.new(name, parent);
18 endfunction
19
20 function void my_model::build_phase(uvm_phase phase);
21 super.build_phase(phase);
22 port = new("port", this);
23 ap = new("ap", this);
24 endfunction
25
26 task my_model::main_phase(uvm_phase phase);
27 my_transaction tr;
28 my_transaction new_tr;
29 super.main_phase(phase);
30 while(1) begin
31 port.get(tr);
32 new_tr = new("new_tr");
33 new_tr.my_copy(tr);
34 `uvm_info("my_model", "get one transaction, copy and print it:", UVM_LOW)
35 new_tr.my_print();
36 ap.write(new_tr);
37 end
38 endtask
在my_model的main_phase中,只是单纯地复制一份从i_agt得到的tr,并传递给后级的scoreboard中。my_copy是一个在my_transaction中定义的函数,其代码为:
代码清单 2-42
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_transaction.sv
41 function void my_copy(my_transaction tr);
42 if(tr == null)
43 `uvm_fatal("my_transaction", "tr is null!!!!")
44 dmac = tr.dmac;
45 smac = tr.smac;
46 ether_type = tr.ether_type;
47 pload = new[tr.pload.size()];
48 for(int i = 0; i < pload.size(); i++) begin
49 pload[i] = tr.pload[i];
50 end
51 crc = tr.crc;
52 endfunction
这里实现了两个my_transaction的复制。
完成my_model的定义后,需要将其在my_env中实例化。其实例化方式与agent、driver相似,这里不具体列出代码。在加入my_model后,整棵UVM树变成了如图2-7所示的形式。
my_model并不复杂,这其中令人感兴趣的是my_transaction的传递方式。my_model是从i_agt中得到my_transaction,并把my_transaction传递给my_scoreboard。在UVM中,通常使用TLM(Transaction Level Modeling)实现component之间transaction级别的通信。
要实现通信,有两点是值得考虑的:
第一,数据是如何发送的?
第二,数据是如何接收的?
在UVM的transaction级别的通信中,数据的发送有多种方式,其中一种是使用uvm_analysis_port。在my_monitor中定义如下变量:
代码清单 2-43
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_monitor.sv
7 uvm_analysis_port #(my_transaction) ap;
uvm_analysis_port是一个参数化的类,其参数就是这个analysis_port需要传递的数据的类型,在本节中是my_transaction。
声明了ap后,需要在monitor的build_phase中将其实例化:
代码清单 2-44
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_monitor.sv
14 virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
…
18 ap = new("ap", this);
19 endfunction
在main_phase中,当收集完一个transaction后,需要将其写入ap中:
代码清单 2-45
task my_monitor::main_phase(uvm_phase phase);
my_transaction tr;
while(1) begin
tr = new("tr");
collect_one_pkt(tr);
ap.write(tr);
end
endtask
write是uvm_analysis_port的一个内建函数。
到此,在my_monitor中需要为transaction通信准备的工作已经全部完成。
UVM的transaction级别通信的数据接收方式也有多种,其中一种就是使用uvm_blocking_get_port。这也是一个参数化的类,其参数是要在其中传递的transaction的类型。在my_model的第6行中,定义了一个端口,并在build_phase中对其进行实例化。
在main_phase中,通过port.get任务来得到从i_agt的monitor中发出的transaction。
在my_monitor和my_model中定义并实现了各自的端口之后,通信的功能并没有实现,还需要在my_env中使用fifo将两个端口联系在一起。在my_env中定义一个fifo,并在build_phase中将其实例化:
代码清单 2-46
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_env.sv
10 uvm_tlm_analysis_fifo #(my_transaction) agt_mdl_fifo;
…
23 agt_mdl_fifo = new("agt_mdl_fifo", this);
fifo的类型是uvm_tlm_analysis_fifo,它本身也是一个参数化的类,其参数是存储在其中的transaction的类型,这里是my_transaction。
之后,在connect_phase中将fifo分别与my_monitor中的analysis_port和my_model中的blocking_get_port相连:
代码清单 2-47
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_env.sv
31 function void my_env::connect_phase(uvm_phase phase);
32 super.connect_phase(phase);
33 i_agt.ap.connect(agt_mdl_fifo.analysis_export);
34 mdl.port.connect(agt_mdl_fifo.blocking_get_export);
35 endfunction
这里引入了connect_phase。与build_phase及main_phase类似,connect_phase也是UVM内建的一个phase,它在build_phase执行完成之后马上执行。
与build_phase不同的是,connect_phase的执行顺序并不是从树根到树叶,而是从树叶到树根——先执行driver和monitor的connect_phase,再执行agent的connect_phase,最后执行env的connect_phase。
为什么这里需要一个fifo呢?不能直接把my_monitor中的analysis_port和my_model中的blocking_get_port相连吗?
由于analysis_port是非阻塞性质的,ap.write函数调用完成后马上返回,不会等待数据被接收。假如当write函数调用时,blocking_get_port正在忙于其他事情,而没有准备好接收新的数据时,此时被write函数写入的my_transaction就需要一个暂存的位置,这就是fifo。
在如上的连接中,用到了i_agt的一个成员变量ap,它的定义与my_monitor中ap的定义完全一样:
代码清单 2-48
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_agent.sv
8 uvm_analysis_port #(my_transaction) ap;
与my_monitor中的ap不同的是,不需要对my_agent中的ap进行实例化,而只需要在my_agent的connect_phase中将monitor的值赋给它,换句话说,这相当于是一个指向my_monitor的ap的指针:
代码清单 2-49
文件:src/ch2/section2.3/2.3.5/my_agent.sv
29 function void my_agent::connect_phase(uvm_phase phase);
30 super.connect_phase(phase);
31 ap = mon.ap;
32 endfunction
根据前面介绍的connect_phase的执行顺序,my_agent的connect_phase的执行顺序早于my_env的connect_phase的执行顺序,从而可以保证执行到i_agt.ap.connect语句时,i_agt.ap不是一个空指针。