与UVM序列同步

文章作者:Rich Edelman

SystemVerilog通用验证方法(UVM)是生成测试和检查功能验证结果的有效方法，最适合用于块级IC或FPGA或其他“较小”系统。在UVM测试台中，大多数活动是通过编写序列产生的，这些序列是验证程序的主力元素，导致诸如刺激生成和结果检查之类的事情发生。所以序列是你应该关注的。UVM有许多移动部件;考虑序列可以让你专注于一个完成任务的程序。

幸运的是，在阅读这篇文章之后，你会意识到他们对他们没有任何神秘的东西，相反，他们只是可以写入多种不同的东西的代码，从随机事务生成来同步到中断服务例程。

在本文中，你将学习以下序列:

• 生成序列条目
• 导致其他序列发生
• 管理其他序列器上的序列
• 生成无序事务

我们还将向您展示如何编写自检序列，并介绍构建和编写基本序列的基本知识，然后再尝试更高级的用法。最后，这些技巧将帮助您更加熟练地编写和调试UVM序列。

创建并运行UVM序列

正如我们前面提到的，UVM序列是SystemVerilog代码的集合，它导致在测试台中发生事件。它们经常被用来创建一个交易，随机化它，发送它到一个测序器，然后到一个驱动程序。在驱动程序中，生成的事务通常会在接口引脚上引起一些活动。

例如，如图1， write_read_sequence可以生成一个随机的写事务，并将其发送给序列和驱动程序。驱动程序将解释写事务有效负载，并使用指定的地址和数据进行写操作。

UVM序列是一个SystemVerilog对象，可以从许多不同的地方构造它，但通常测试可以构造序列然后运行它们——它们体现了测试。

例如，一个测试可能被伪编码为:

加载所有内存位置
读取所有内存位置，
检查期望的值是否匹配。

可能有一个序列把所有的内存位置从a写到b，另一个序列把所有的内存位置从a写到b，或者更简单一些:一个write_read_sequence首先写所有的内存位置，然后读所有的内存位置。

下面的测试在fork/join_none中创建了一个序列。将有四个序列并行运行。每个序列都有一个LIMIT变量集，并在fork/join_none的末尾开始运行。一旦所有的分叉都完成了，测试就完成了。

在下面的代码中，my_sequence是一个简单的序列，它创建事务并将它们发送给序列器和驱动程序。实现了body()任务。它是一个简单的for循环，遍历循环LIMIT次数。LIMIT是序列中的一个变量，可以从外部设置。

在for循环中，通过调用new()或使用工厂来构造事务对象。然后调用start_item开始与排序程序的交互。此时，序列程序会停止序列的执行，直到驱动程序准备好为止。一旦驱动程序准备好，排序程序就会导致start_item返回。一旦start_item返回，这个序列就被授予使用驱动程序的权限。Start_item应该被称为request_to_send。现在序列有了使用驱动程序的权限，它将随机处理事务，或者根据需要设置数据值。这就是所谓的后期随机化，这是一个理想的特性。事务应该在尽可能接近执行时进行随机化，这样它们就可以在任何约束下捕获最新的状态信息。

随机事务后，将数据值设置为，它将发送到驱动程序以进行处理使用Finess_Item。Finish_Item应该真的被称为execute_item。此时，驱动程序获取交易句柄并将执行它。一旦驱动程序调用item_done（），那么finish_item将返回并且事务已执行。

执行驱动程序

驱动程序代码相对简单。它派生于uvm_driver并包含一个run_phase。run_phase是由UVM核心自动启动的线程。run_phase被实现为一个从开始到结束的永远循环。在开始-结束块中，驱动程序调用seq_item_port。get_next_item (t).这是一个将导致序列执行的任务——本质上是向序列请求应该执行的下一个事务。可能是没有可用的事务，在这种情况下，这个调用将阻塞，也就是说不会返回，因为它正在“等待某事”。(注意:还可以使用其他非阻塞调用，但这超出了本文的范围，不推荐使用)。当排序程序有一个事务要执行时，get_next_item调用将解除阻塞并返回任务参数列表中的事务句柄(在下例中是变量“t”)。现在驱动程序可以执行事务了。

对于此示例，执行很简单 - 它使用事务转换（）调用打印邮件，并等待由事务持续时间类成员变量控制的时间量。

一旦执行完成，seq_item_port。进行Item_done()调用，向序列返回事务已被执行的信号，进而向序列发出信号。

虚序列和相关序列

序列可以有其他序列的句柄;毕竟，序列只是一个带有数据成员和任务体()的类对象，任务体将作为线程运行。

虚拟序列是一种可能不生成序列项，而是在其他序列器上启动序列的序列。这是一种从一个控制点创建并行操作的方便方法。一个虚拟序列只是拥有其他序列和序列器的句柄。它启动它们或以其他方式管理它们。虚拟序列可以通过从上面分配、使用配置数据库查找或其他方式获得序列句柄。它可能已经构造了序列对象，或者已经通过类似的其他方法获得了它们。

虚拟序列就像傀儡主人，控制其他序列。虚拟序列可能如下所示：

在下面的代码片段中，有两个序列，ping和pong。它们彼此都有一个把手。它们是按顺序设计的。第一个发送5个事务，然后是另一个，以此类推。请参阅附录以获得完整的代码。

首先构造句柄并设置运行限制。

然后把手得到他们的合作伙伴句柄。

最后，两个序列并行启动。

自检和流量生成器序列

自检序列是导致某些活动的序列，然后检查结果以获得适当的行为。最简单的自检序列对一个地址发出写操作，然后对同一地址发出读操作。现在将读取的数据与写入的数据进行比较。在某些方面，序列成为了黄金模型。

可以编写视频流量生成器来生成背景流量流，以模拟或模拟视频显示可能需要的数据量。视频需要一个最小带宽。计算结果将随着接口或总线上的负载而变化，但是对于这个示例，一个简单的计算就足够了。视频流量将产生一个屏幕的数据每秒60次。每个屏幕将有1920×1024点。每个点用一个32位的字表示。使用这些数字，流量生成器必须每秒创建471MB。

更完整的流量发生器将根据当前条件调整到达速率 - 随着其他流量上升或向下，应调整视频流量生成速率。