Acquire a Register Model

寄存器模型一般可以使用工具生成或者從頭開始編寫，寄存器模型示例如下：

Filename regmodel.sv
class dummy_reg extends uvm_reg;
`uvm_object_utils(dummy_reg)


rand uvm_reg_field F;
...
virtual function void build();
F = uvm_reg_field::create("F");
F.configure(this, 8, 0, "RW", 1, 8'h00, 1, 1, 1);
endfunction
endclass




class bus_reg_block extends uvm_reg_block;
`uvm_object_utils(bus_reg_block)


rand dummy_reg reg0;
uvm_reg_map bus_map;
...
virtual function void build();
reg0 = dummy_reg::create("reg0");
reg0.configure(this);
reg0.build();


bus_map = create_map("bus_map", 'h0, 1, UVM_LITTLE_ENDIAN);
default_map = bus_map;
bus_map.add_reg(reg0, 'h0, "RW");
lock_model();
endfunction
endclass




class top_reg_block extends uvm_reg_block;
`uvm_object_utils(top_reg_block)


bus_reg_block bus;
uvm_reg_map bus_map;
...
virtual function void build();
bus = bus_reg_block::create("bus");
bus.configure(this);
bus.build();


bus_map = create_map("bus_map", 'h0, 1, UVM_LITTLE_ENDIAN);
default_map = bus_map;
bus_map.add_submap(bus.bus_map, 'h0);
lock_model();
endfunction
endclass

Add Register Access to the Interface Template File

我們從interface template file的主要部分開始，其中指定了事務和接口中的變量。為了使示例簡單，我們省略monitor和focv，只包含driver。

Filename bus.tpl
agent_name = bus
trans_item = bus_tx
trans_var  = rand bit cmd;
trans_var  = rand byte addr;
trans_var  = rand byte data;


driver_inc = bus_do_drive.sv


if_port  = logic clk;
if_port  = bit  cmd;
if_port  = byte addr;
if_port  = byte data;
if_clock = clk

現在，我們通過指定register layer具有的訪問類型以及寄存器層和agent之間的映射來擴展interface template file。這是通過標識register layer用于讀取和寫入 DUT 中的寄存器的command, address和data：

reg_access_mode       = WR
reg_access_block_type = bus_reg_block


uvm_reg_kind    = cmd
uvm_reg_addr    = addr
uvm_reg_data    = data

reg_access_mode指定是否允許register layer對寄存器進行寫/讀（WR）、只寫 （WO） 或只讀 （RO） 訪問。

reg_access_block_type在寄存器模型文件中指定 uvm_reg_block 類型，該文件包含要讀取或寫入的寄存器。

Add Register Access to the Common Template File

top-level register model必須在common template file中向uvm代碼生成器描述：

Filename common.tpl
regmodel_file      = regmodel.sv
top_reg_block_type = top_reg_block

top_reg_block_type參數必須為top-level register model的類名。

Generate and Run

uvm代碼生成器將創建以下結構：

top_tb (module)
 ? top_th (module instance)
   ? bus_if (interface instance)
     mydut (module instance)


 ? top_test (object, class uvm_test)
    ? top_config (created in build_phase, class uvm_object)
      top_env (uvm_env)
       ? bus_env_config (uvm_object)
         top_reg_block (uvm_reg_block)
         bus_env (uvm_env)
          ? bus_config (uvm_object)
            bus_reg_block (uvm_reg_block)
            reg2bus_adapter
            uvm_reg_predictor
            bus_agent (uvm_agent)
             ? bus_sequencer
               bus_driver (uvm_driver)
               bus_monitor (uvm_monitor)
            bus_coverage (uvm_subscriber)
            bus_env_coverage (uvm_subscriber)


       ? top_default_seq (created in run_phase, class uvm_sequence)
          ? bus_env_default_seq (uvm_sequence)
             ? registers.update()

實例化register model時，使用register model的每個agent都在其自己的 env 中實例化。在上面的結構中，可以看到：

top_test
  instantiates top_env
    instantiates bus_env
      instantiates bus_agent

top_env具有對top-level register blocktop_reg_block的引用，registermodel就是在這個層次實例化的。

bus_env引用該agent的register modelbus_reg_block，并實例化adapter和predictor，該adapter和predictor將該registermodel連接到agent。

uvm代碼生成器在使用registermodel的default sequence中向相應registermodel中的每個寄存器寫入一個隨機值。

Filenamebus_env_seq_lib.sv


task bus_env_default_seq::body();
  super.body();
  `uvm_info(get_type_name(), "default sequence starting", UVM_HIGH)
  regmodel.get_registers(data_regs);
  data_regs.shuffle();
  foreach(data_regs[i])
    begin
      // Randomize register content and then update
      if(!data_regs[i].randomize())
        `uvm_error(get_type_name(), $sformatf("Randomization error for data_regs[%0d]", i))
      data_regs[i].update(status, .path(UVM_FRONTDOOR), .parent(this));
    end
  `uvm_info(get_type_name(), "default sequence completed", UVM_HIGH)
endtask : body

添加用戶定義的寄存器sequence

與前面的文章一樣，可以通過擴展uvm代碼生成器創建的default sequence來創建自己的sequence。這次它是一個專門的register sequence：

Filenamebus_env_reg_seq.sv


class bus_env_reg_seq extends bus_env_default_seq;
  `uvm_object_utils(bus_env_reg_seq)
  ...
  task body();
     regmodel.reg0.write(status, .value('hab), .parent(this));
     assert(status == UVM_IS_OK);


     regmodel.reg0.write(status, .value('hcd), .parent(this));
     assert(status == UVM_IS_OK);


     regmodel.reg0.write(status, .value('hef), .parent(this));
     assert(status == UVM_IS_OK);


     regmodel.reg0.read(status, .value(data), .parent(this));
     assert(status == UVM_IS_OK);
  endtask: body
endclass : bus_env_reg_seq

同樣需要在interface template file添加factory override：

Filenamebus.tpl
...
reg_seq_inc       = bus_env_reg_seq.sv
agent_factory_set = bus_env_default_seq  bus_env_reg_seq

然后可以對生成的現成代碼運行仿真，應該看到仿真日志中包含以下打印信息：

# @10000 mydut bus_cmd = W, bus_addr = 00, bus_data = ab
# @30000 mydut bus_cmd = W, bus_addr = 00, bus_data = cd
# @50000 mydut bus_cmd = W, bus_addr = 00, bus_data = ef
# @70000 mydut bus_cmd = R, bus_addr = 00, bus_data = 00

審核編輯：劉清