什么是UVM environment？

UVM environment包含多個可重用的驗證組件，并根據test case的需求進行相應的配置。例如，UVM environment可能具有多個agent（對應不同的interface）、scoreboard、functional coverage collector和一些checker。

對于一個復雜的數字系統，UVM environment可能還集成其他一些較小的UVM environment，這些相對較小的驗證環境用于對各個子系統/模塊進行驗證。所以，被集成的子模塊/系統驗證環境中的很多組件和sequence都是可以復用的。

為什么驗證組件不直接放在test case中？

從技術上講，一些驗證組件可以直接在用戶定義的testcase(uvm_test類)中實例化。

class base_test extends uvm_test;  `uvm_component_utils(base_test)
  apb_agent       m_apb_agent;  spi_agent       m_spi_agent;
  base_scoreboard   m_base_scbd;
virtual function void build_phase(uvm_phase phase);// Instantiate agents and scoreboard  endfunctionendclass

但是，不建議這樣做：test case不能夠復用，因為它們依賴于特定的驗證環境，針對每個testcase都開發一個uvm environment比較低效。 簡單來說，uvm environment存在的意義就是不同的testcase都使用同一套驗證環境代碼 ，是為了驗證環境的復用性考慮的。

因此，始終建議開發一個比較通用的，適用所有test case的驗證環境， 然后在多個test case中實例化該驗證環境類uvm environment。此外，不同的testcase可以配置、啟動、禁用驗證環境中的各種配置，可能是激勵的隨機機制、agent的active/passive模式，也可能是scoreboard的開關。

創建 UVM environment的步驟

• 創建一個繼承自uvm_env的自定義類，注冊到工廠，并調用 new函數

// my_env is user-given name for this class that has been derived from "uvm_env"class my_env extends uvm_env;
// [Recommended] Makes this driver more re-usable    `uvm_component_utils (my_env)
// This is standard code for all componentsfunction new (string name = "my_env", uvm_component parent = null);super.new (name, parent);    endfunction
// Code for rest of the steps come hereendclass

• 聲明和構建驗證環境中各個驗證組件

// apb_agnt and other components are assumed to be user-defined classes that already exist in TBapb_agnt  m_apb_agnt;func_cov   m_func_cov;scbd     m_scbd;env_cfg   m_env_cfg;
// Build components within the "build_phase"virtual function void build_phase (uvm_phase phase);super.build_phase (phase);  m_apb_agnt = apb_agnt::type_id::create ("m_apb_agnt", this);  m_func_cov = func_cov::type_id::create ("m_func_cov", this);  m_scbd     = scbd::type_id::create ("m_scbd", this);
// [Optional] Collect configuration objects from the test class if applicableif (uvm_config_db #(env_cfg)::get(this, "", "env_cfg", m_env_cfg))    `uvm_fatal ("build_phase", "Did not get a configuration object for env")
// [Optional] Pass other configuration objects to sub-components via uvm_config_dbendfunction

• 在自定義uvm_env類的connect_phase中根據需要連接各個驗證組件

  
  

virtual function void connect_phase (uvm_phase phase);  // A few examples:// Connect analysis ports from agent to the scoreboard// Connect functional coverage component analysis ports// ...endfunction

UVM Environment 示例（對應上面提到的的驗證環境圖）

class my_top_env extends uvm_env;   `uvm_component_utils (my_env)
   agent_apb          m_apb_agt;   agent_wishbone     m_wb_agt;
   env_register       m_reg_env;   env_analog         m_analog_env [2];
   scoreboard         m_scbd;
function new (string name = "my_env", uvm_component parent);      super.new (name, parent);endfunction
virtual function void build_phase (uvm_phase phase);      super.build_phase (phase);// Instantiate different agents and environments here      m_apb_agt = agent_apb::type_id::create ("m_apb_agt", this);      m_wb_agt  = agent_wishbone::type_id::create ("m_wb_agt", this);
      m_reg_env = env_register::type_id::create ("m_reg_env", this);      foreach (m_analog_env[i])        m_analog_env[i] = env_analog::type_id::create ($sformatf("m_analog_env%0d",m_analog_env[i]), this);
      m_scbd = scoreboard::type_id::create ("m_scbd", this);endfunction
virtual function void connect_phase (uvm_phase phase);// Connect between different environments, agents, analysis ports, and scoreboard here   endfunctionendclass

其中env_analog或env_register中也可以有一些agent和scoreboard。 可以看到UVM在可重用性方面很強大，主要取決于這種分層結構和TLM連接。 也正是因為這種復用，可以分別獨立驗證env_analog和env_register，而在更加上層的驗證環境my_top_env中，可能只需要關注子系統之間的交互。