UVM——寄存器模型相關的一些函數

 

0. 引言

　　在UVM支持的寄存器操作中，有get、update、mirror、write等等一些方法，在這里整理一下他們的用法。

　　寄存器模型中的寄存器值應該與DUT保持同步，但是由於DUT的值是實時更新的，所以寄存器模型並不能實時知道這種更新，在寄存器模型中專門有個值來盡可能與DUT中寄存器的值保持一致，叫鏡像值（mirrorred value）。寄存器模型中還有一個值叫期望值（respected value），這個值保存我們希望寫入寄存器的值。比如希望向DUT某個寄存器寫入'h1，用set函數設置期望值，然后用update任務（update會比較鏡像值和期望值，如果不一樣，將期望值寫入DUT，並更新鏡像值）。

 

1.  函數

1.1 set 

virtual function void set (	uvm_reg_data_t 	value,	 string 	fname	 = 	"",int 	lineno	 = 	0	)

　　設置模型中寄存器的期望值，不會改變DUT中這個寄存器的值。

1.2 get

virtual function uvm_reg_data_t get(	string 	fname	 = 	"", int 	lineno	 = 	0	)

　　返回模型中寄存器的期望值，而不是DUT中的寄存器值。

1.3 get_mirrored_value

virtual function uvm_reg_data_t get_mirrored_value(	string 	fname	 = 	"", int 	lineno	 = 	0	)

　　返回模型中寄存器的鏡像值。

1.4 get_reset

virtual function uvm_reg_data_t get_reset(	string 	kind	 = 	"HARD"	)

　　返回寄存器的復位值。

1.5 predict

virtual function bit predict (	uvm_reg_data_t 	value,	  	
　　uvm_reg_byte_en_t 	be	 = 	-1,
　　uvm_predict_e 	kind	 = 	UVM_PREDICT_DIRECT,
　　uvm_path_e 	path	 = 	UVM_FRONTDOOR,
　　uvm_reg_map 	map	 = 	null,
　　string 	fname	 = 	"",
　　int 	lineno	 = 	0	)

　　更新模型中的鏡像值。新的鏡像值通過value參數傳入。

　　當在DUT中實現一個計數器的時候，模型中的計數器是靜止的。如果想在模型中得到DUT的技術值，這就需要手動更新鏡像值，又不能對DUT進行操作，這可以通過predict函數。

第三個參數是uvm_predict_e枚舉類型，他有如下三個元素：

UVM_PREDICT_DIRECT	Predicted value is as-is
UVM_PREDICT_READ	Predict based on the specified value having been read
UVM_PREDICT_WRITE	Predict based on the specified value having been written

如果想要更新鏡像值又不對DUT進行操作，要用UVM_PREDICT_DIRECT。

　　write、read、peek和poke在完成對DUT的讀寫之后也會調用這個函數，更新鏡像值。

1.6 randomize

　　無論是uvm_reg，還是uvm_field、uvm_block，都是支持randomize（）。

assert(rm.invert.reg_data.randomize());
assert(rm.invert.randomize());
assert(rm.randomize()):

　　

　　當寄存器隨機化后，期望值會被隨機，但是鏡像值不變，之后調用update任務，可以更新DUT中的寄存器值。

　　但是一個field能夠被隨機化，需要：

　　　　1. 在filed的configure第八個參數設為1.

　　　　2. filed為rand類型。

　　　　3. filed的讀寫類型為可寫的。

 

2. 任務

2.1  update

virtual task update(	output 	uvm_status_e 	status,	  	
　　input 	uvm_path_e 	path	 = 	UVM_DEFAULT_PATH,
　　input 	uvm_reg_map 	map	 = 	null,
　　input 	uvm_sequence_base 	parent	 = 	null,
　　input 	int 	prior	 = 	-1,
　　input 	uvm_object 	extension	 = 	null,
　　input 	string 	fname	 = 	"",
　　input 	int 	lineno	 = 	0	)

　　將模型中的期望值更新到DUT中。改變DUT中的寄存器。update會檢查模型中的期望值和鏡像值，如果兩者不相等，那么將期望值更新到DUT中，並且更新鏡像值。update與mirror操作相反。

　　如果鏡像值和期望值相同，那么不會寫DUT寄存器，也就不會產生總線transaction。

2.2 mirror

virtual task mirror(	output 	uvm_status_e 	status,	  	
　　input 	uvm_check_e 	check	 = 	UVM_NO_CHECK,
　　input 	uvm_path_e 	path	 = 	UVM_DEFAULT_PATH,
　　input 	uvm_reg_map 	map	 = 	null,
　　input 	uvm_sequence_base 	parent	 = 	null,
　　input 	int 	prior	 = 	-1,
　　input 	uvm_object 	extension	 = 	null,
　　input 	string 	fname	 = 	"",
　　input 	int 	lineno	 = 	0	)

　　讀DUT中寄存器的值，與update操作相反。如果第二個參數check為UVM_CHECK，那么會檢查讀取的值與鏡像值是否一樣，如果不一樣報錯。通過mirror讀取DUT的寄存器值之后，會調用predict函數，更新鏡像值。

　　mirror有兩種應用場景：一是在仿真中不斷調用，但此時是UVM_NO_CHECK，保證鏡像值與DUT中的值相等；二是在仿真結束的時候調用，這時是UVM_CHECK檢查模型中的鏡像值與DUT中的寄存器值是否一致。

2.3 write

virtual task write(	output 	uvm_status_e 	status,	  	
　　input 	uvm_reg_data_t 	value,	  	
　　input 	uvm_path_e 	path	 = 	UVM_DEFAULT_PATH,
　　input 	uvm_reg_map 	map	 = 	null,
　　input 	uvm_sequence_base 	parent	 = 	null,
　　input 	int 	prior	 = 	-1,
　　input 	uvm_object 	extension	 = 	null,
　　input 	string 	fname	 = 	"",
　　input 	int 	lineno	 = 	0	)

　　模仿DUT的行為，通過前門或者后門方式向DUT中寫入寄存器值，會產生總線transaction。並且調用predict更新鏡像值。

　　uvm_path_e定義寄存器操作類型，如下：

UVM_FRONTDOOR	Use the front door
UVM_BACKDOOR	Use the back door
UVM_PREDICT	Operation derived from observations by a bus monitor via the uvm_reg_predictor class.
UVM_DEFAULT_PATH	Operation specified by the context

　　我在使用中，如果用set_auto_predict(1)——采取自動更行鏡像值的方式，write之后，調用get和get_mirrored_value都能得到新寫入的值。　　

　　如果關閉auto_predict，用uvm_reg_predict來更新鏡像值，我在在使用中write之后，調用get和get_mirrored_value得到0。

　　如果是read任務，那么無論是auto_predict還是uvm_reg_predict都會自動更新鏡像值和期望值。

　　鏈接：https://github.com/east1203/uvm_codes/tree/master/tb1_wd/a.uvm_reg_predict

2.4 read

virtual task read(	output 	uvm_status_e 	status,	  	
　　output 	uvm_reg_data_t 	value,	  	
　　input 	uvm_path_e 	path	 = 	UVM_DEFAULT_PATH,
　　input 	uvm_reg_map 	map	 = 	null,
　　input 	uvm_sequence_base 	parent	 = 	null,
　　input 	int 	prior	 = 	-1,
　　input 	uvm_object 	extension	 = 	null,
　　input 	string 	fname	 = 	"",
　　input 	int 	lineno	 = 	0	)

　　模仿DUT的行為，通過前門或者后門方式讀取DUT中寄存器的值，並更新鏡像值，會產生總線transaction。

2.5 peek

virtual task poke(	output 	uvm_status_e 	status,	  	
　　input 	uvm_reg_data_t 	value,	  	
　　input 	string 	kind	 = 	"",
　　input 	uvm_sequence_base 	parent	 = 	null,
　　input 	uvm_object 	extension	 = 	null,
　　input 	string 	fname	 = 	"",
　　input 	int 	lineno	 = 	0	)

　　通過后門訪問方式讀取寄存器的值，不關心DUT的行為，即使寄存器的讀寫類型是不能讀，也可以將值讀出來。

 　　對於read clear類型的field，peek讀操作不會clear。所以有的時候peek和read操作結果不一樣

2.6 poke

virtual task peek(	output 	uvm_status_e 	status,	  	
　　output 	uvm_reg_data_t 	value,	  	
　　input 	string 	kind	 = 	"",
　　input 	uvm_sequence_base 	parent	 = 	null,
　　input 	uvm_object 	extension	 = 	null,
　　input 	string 	fname	 = 	"",
　　input 	int 	lineno	 = 	0	)

　　通過后門訪問方式寫入寄存器的值，不關心DUT的行為，即使寄存器的讀寫類型是不能寫，也可以將值寫進去。

 　　對於write clear類型的filed，poke操作不會clear，所以有的時候poke和write操作結果不一樣。