UVM——寄存器模型相关的一些函数

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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，在这里整理一下他们的用法。

　　寄存器模型中的寄存器值应该与DUT保持同步，但是由于DUT的值是实时更新的，所以寄存器模型并不能实时知道这种更新，在寄存器模型中专门有个值来尽可能与DUT中寄存器的值保持一致，叫镜像值（mirrorred value）。寄存器模型中还有一个值叫期望值（respected value），这个值保存我们希望写入寄存器的值。比如希望向DUT某个寄存器写入'h1，用set函数设置期望值，然后用update任务（update会比较镜像值和期望值，如果不一样，将期望值写入DUT，并更新镜像值）。

1.  函数

1.1 set 

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

　　设置模型中寄存器的期望值，不会改变DUT中这个寄存器的值。

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镜像值。

1.4 get_reset

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

　　返回寄存器的复位值。

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   )

　　更新模型中的镜像值。新的镜像值通过value参数传入。

　　当在DUT中实现一个计数器的时候，模型中的计数器是静止的。如果想在模型中得到DUT的技术值，这就需要手动更新镜像值，又不能对DUT进行操作，这可以通过predict函数。

第三个参数是uvm_predict_e枚举类型，他有如下三个元素：

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

如果想要更新镜像值又不对DUT进行操作，要用UVM_PREDICT_DIRECT。

　　write、read、peek和poke在完成对DUT的读写之后也会调用这个函数，更新镜像值。

1.6 randomize

　　无论是uvm_reg，还是uvm_field、uvm_block，都是支持randomize（）。

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

　　

　　当寄存器随机化后，期望值会被随机，但是镜像值不变，之后调用update任务，可以更新DUT中的寄存器值。

　　但是一个field能够被随机化，需要：

　　　　1. 在filed的configure第八个参数设为1.

　　　　2. filed为rand类型。

　　　　3. filed的读写类型为可写的。

2. 任务

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   )

　　将模型中的期望值更新到DUT中。改变DUT中的寄存器。update会检查模型中的期望值和镜像值，如果两者不相等，那么将期望值更新到DUT中，并且更新镜像值。update与mirror操作相反。

　　如果镜像值和期望值相同，那么不会写DUT寄存器，也就不会产生总线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   )

　　读DUT中寄存器的值，与update操作相反。如果第二个参数check为UVM_CHECK，那么会检查读取的值与镜像值是否一样，如果不一样报错。通过mirror读取DUT的寄存器值之后，可以再用predict函数，更新镜像值。

　　mirror有两种应用场景：一是在仿真中不断调用，但此时是UVM_NO_CHECK，保证镜像值与DUT中的值相等；二是在仿真结束的时候调用，这时是UVM_CHECK检查模型中的镜像值与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的行为，通过前门或者后门方式向DUT中写入寄存器值，会产生总线transaction。并且调用predict更新镜像值。

　　uvm_path_e定义寄存器操作类型，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

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的行为，通过前门或者后门方式读取DUT中寄存器的值，并更新镜像值，会产生总线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   )

　　通过后门访问方式读取寄存器的值，不关心DUT的行为，即使寄存器的读写类型是不能读，也可以将值读出来。

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   )

　　通过后门访问方式写入寄存器的值，不关心DUT的行为，即使寄存器的读写类型是不能写，也可以将值写进去。