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UVM实战卷I学习笔记5——UVM基础（3）fieldautomation机制

⽬录

field automation机制相关的宏

最简单的uvm_field系列宏有如下⼏种：

`define uvm_field_int(ARG,FLAG)

`define uvm_field_real(ARG,FLAG)

`define uvm_field_enum(T,ARG,FLAG)

`define uvm_field_object(ARG,FLAG)

`define uvm_field_event(ARG,FLAG)

`define uvm_field_string(ARG,FLAG)

上述⼏个宏分别⽤于要注册的字段是整数、实数、枚举类型、直接或间接派⽣⾃uvm_object的类型、事

件及字符串类型。除枚举类型外都是两个参数，对枚举类型来说需要有三个参数。假如有枚举类型tb_bool_e，同时有变量tb_flag，那么在使⽤field automation机制时应该使⽤如下⽅式实现：

typedef enum{TB_TRUE, TB_FALSE} tb_bool_e;

…

tb_bool_e tb_flag;

…

`uvm_field_enum(tb_bool_e, tb_flag, UVM_ALL_ON)

与动态数组有关的uvm_field系列宏有：（少了event类型和real类型，enum类型的数组⾥也只有两个参数。）

`define uvm_field_array_enum(ARG,FLAG)

`define uvm_field_array_int(ARG,FLAG)

`define uvm_field_array_object(ARG,FLAG)

`define uvm_field_array_string(ARG,FLAG)

与静态数组相关的uvm_field系列宏有：（4种，且对于enum类型来说只需要两个参数）

`define uvm_field_sarray_int(ARG,FLAG)

`define uvm_field_sarray_enum(ARG,FLAG)

`define uvm_field_sarray_object(ARG,FLAG)张少川

`define uvm_field_sarray_string(ARG,FLAG)

与队列相关的uvm_field系列宏有：（4种，且对于enum类型来说只需要两个参数）

`define uvm_field_queue_enum(ARG,FLAG)

`define uvm_field_queue_int(ARG,FLAG)

`define uvm_field_queue_object(ARG,FLAG)

`define uvm_field_queue_string(ARG,FLAG)

联合数组是SV中定义的⼀种⾮常有⽤的数据类型，在验证平台中经常使⽤。UVM对其提供了良好的⽀持，与联合数组相关的uvm_field宏有：

经济危机论文`define uvm_field_aa_int_string(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_string_string(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_object_string(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_int(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_int_unsigned(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_integer(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_integer_unsigned(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_byte(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_byte_unsigned(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_shortint(ARG, FLAG)

张炜你在高原`define uvm_field_aa_int_shortint_unsigned(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_longint(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_int_longint_unsigned(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_string_int(ARG, FLAG)

`define uvm_field_aa_object_int(ARG, FLAG)

联合数组有两⼤识别标志：存储数据的类型和索引的类型。在这⼀系列uvm_field系列宏中出现的第⼀个类型是存储数据类型，第⼆个类型是索引类型，如uvm_field_aa_int_string⽤于声明那些存储的数据是int，⽽其索引是string类型的联合数组。

*field automation机制的常⽤函数

copy函数⽤于实例的复制，其原型为：extern function void copy (uvm_object rhs);

厅官被双开曾唱养生歌《祝你健康》如果要把A实例复制到B实例中，那么应该使⽤B.copy(A)。在使⽤此函数前，B实例必须已经使⽤new函数分配好了内存空间。

compare函数⽤于⽐较两个实例是否⼀样，其原型为：extern function bit compare (uvm_object rhs, uvm_comparer

comparer=null);

如果要⽐较A与B是否⼀样，可使⽤Apare(B)，也可使⽤Bpare(A)。当两者⼀致时返回1；否则为0。

pack_bytes函数⽤于将所有字段打包成byte流，其原型为：extern function int pack_bytes (ref byte unsigned bytestream[ ], input uvm_packer packer=null);

unpack_bytes函数⽤于将⼀个byte流逐⼀恢复到某个类的实例中，其原型为：extern function int unpack_bytes (ref byte unsigned bytestream[ ], input uvm_packer packer=null);

pack函数⽤于将所有字段打包成bit流，其原型为：extern function int pack (ref bit bitstream[ ], input uvm_packer packer=null); unpack函数⽤于将⼀个bit流逐⼀恢复到某个类的实例中，其原型为：extern function int unpack (ref bit bitstream[ ], input

uvm_packer packer=null);

pack_ints函数⽤于将所有字段打包成int（4个byte或dword）流，其原型为：extern function int pack_ints (ref int unsigned intstream[ ], input uvm_packer packer=null);

unpack_ints函数⽤于将⼀个int流逐⼀恢复到某个类的实例中，其原型为：extern function int unpack_ints (ref int unsigned intstream[ ], input uvm_packer packer=null);

print函数⽤于打印所有字段，还有前⾯介绍过的clone函数，其原型为：extern virtual function uvm_object clone ();

除了上述函数之外，field automation机制还提供⾃动得到使⽤config_db::set设置的参数的功能。

field automation机制中标志位的使⽤

实现功能：给DUT施加⼀种CRC错误的异常激励。实现这个功能的⼀种⽅法是在my_transaction中添加⼀个

crc_err的标志位：在post_randomize中计算CRC前先检查⼀下crc_err字段，如果为1则直接使⽤随机值，否则使⽤真实的CRC。

rand bit[15:0] ether_type;

rand byte pload[];

rand bit[31:0] crc;

rand bit crc_err;

...

function void post_randomize();

if(crc_err)

;//do nothing

else

crc = calc_crc;

endfunction

...

endclass

在sequence中可使⽤如下⽅式产⽣CRC错误的激励：`uvm_do_with(tr, {tr.crc_err == 1;})

对于多出来的这个字段，是不是也应该⽤uvm_field_int宏来注册呢？如果不使⽤宏注册的话，那么当调⽤print函数时显⽰结果中就看不到其值，但如果使⽤了宏，结果就是这个根本就不需要在pack和unpack操作中出现的字段出现了。这会带来极⼤的问题。

UVM考虑到了这⼀点，它采⽤在后⾯的控制域中加⼊UVM_NOPACK的形式来实现：

`uvm_object_utils_begin(my_transaction)

`uvm_field_int(dmac, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(smac, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(ether_type, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_array_int(pload, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(crc, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(crc_err, UVM_ALL_ON | UVM_NOPACK)

`uvm_object_utils_end

使⽤上述语句后，当执⾏pack和unpack操作时，UVM就不会考虑这个字段了。这种写法是⽤或（|）来实现的。UVM的这些标志位本⾝其实是⼀个17bit的数字：

//A=ABSTRACT Y=PHYSICAL

//F=REFERENCE, S=SHALLOW, D=DEEP

//K=PACK, R=RECORD, P=PRINT, M=COMPARE, C=COPY

//---------------------- AYFSD K R P M C

parameter UVM_ALL_ON = 'b000000101010101;

parameter UVM_COPY =(1<<0);

parameter UVM_NOCOPY =(1<<1);

parameter UVM_COMPARE =(1<<2);

parameter UVM_NOCOMPARE =(1<<3);

parameter UVM_PRINT =(1<<4);欺实马

parameter UVM_NOPRINT =(1<<5);

parameter UVM_RECORD =(1<<6);

parameter UVM_NORECORD =(1<<7);

parameter UVM_PACK =(1<<8);

parameter UVM_NOPACK =(1<<9);

UVM_ALL_ON的值是’b000000101010101，表⽰打开copy、compare、print、record、pack功能。

UVM_ALL_ON|UVM_NOPACK的结果就是‘b000001101010101。这样UVM在执⾏pack操作时，⾸先检查bit9，发现其为1，直接忽略bit8所代表的UVM_PACK。

*field automation中宏与if的结合

在以太⽹中有⼀种帧是VLAN帧，是在普通以太⽹帧基础上扩展⽽来的，且并不是所有的以太⽹帧都是VLAN帧，如果⼀个帧是VLAN帧，那么其中就会有vlan_id等字段，类似vlan_id等字段是属于帧结构的⼀部分，但这个字段可能有，也可能没有。由于读者已经习惯了使⽤uvm_field系列宏来进⾏pack和unpack操作，那么很直观的想法是使⽤动态数组的形式来实现：

rand bit[31:0] vlan[];

rand bit[15:0] eth_type;

rand byte pload[];

rand bit[31:0] crc;

`uvm_object_utils_begin(my_transaction)

`uvm_field_int(smac, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(dmac, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_array_int(vlan, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(eth_type, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_array_int(pload, UVM_ALL_ON)

`uvm_object_utils_end

endclass

在随机化普通以太⽹帧时，可使⽤如下⽅式：

my_transaction tr;

tr =new();

assert(tr.randomize() with {vlan.size()==0;});百人会

协议中规定vlan的字段固定为4个字节，所以在随机化VLAN帧时，可使⽤如下⽅式：

my_transaction tr;

tr =new();

assert(tr.randomize() with {vlan.size()==1;});

协议中规定vlan的4个字节各有不同的含义，分别代表4个不同的字段。如果使⽤上⾯的⽅式，问题虽然解决了，但这4个字段的含义不太明确。

⼀个可⾏的解决⽅案是：

class my_transaction extends uvm_sequence_item;

rand bit[47:0] dmac;

rand bit[47:0] smac;

rand bit[15:0] vlan_info1;

rand bit[2:0] vlan_info2;

rand bit vlan_info3;

rand bit[11:0] vlan_info4;

rand bit[15:0] ether_type;

rand byte pload[];

rand bit[31:0] crc;

rand bit is_vlan;

…

`uvm_object_utils_begin(my_transaction)

`uvm_field_int(dmac, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(smac, UVM_ALL_ON)

if(is_vlan)begin

`uvm_field_int(vlan_info1, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(vlan_info2, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(vlan_info3, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(vlan_info4, UVM_ALL_ON)

end

`uvm_field_int(ether_type, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_array_int(pload, UVM_ALL_ON)

`uvm_field_int(crc, UVM_ALL_ON | UVM_NOPACK)

`uvm_field_int(is_vlan, UVM_ALL_ON | UVM_NOPACK)

`uvm_object_utils_end

…

endclass

使⽤这种⽅式的VLAN帧，在执⾏print操作时，4个字段的信息将会⾮常明显；在调⽤compare函数时，如果两个transaction不同，将会更加明确地指明是哪个字段不⼀样。

本文发布于:2024-09-21 22:07:14，感谢您对本站的认可！

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