上一篇介绍了UVM中利用TLM进行的一对一通信:UVM中的TLM(事务级建模)通信(1)-CSDN博客,除此之外,UVM还有两种特殊的端口:analysis_port和analysis_export,用于完成一对多的通信。
1.analysis端口
这两种端口同样也是用于传递transaction,他们与put,get的区别是:
(1)一个analysis_port(analysis_export)可以连接多个IMP,也就是完成一对多的通信,而put、get与相应的imp之间只能实现一对一的通信;与此相比,analysis端口的功能类似于一个广播。
(2)analysis端口不像put、get一样具有阻塞和非阻塞的概念,它本身作为广播,不必等待相连的其他端口的响应。对于analysis_port和analysis_export来说,只有一种操作:wirte。因此在analysis_imp所在的component,需要定义一个write函数(不耗时的funciton)。
env中的连接关系为:
function void my_env::connect_phase(uvm_phase phase);
super.connect(phase);
A.ap.connect(B.B_imp);
B.ap.connect(C.C_imp);
endfunction
2.monitor与scoreboard的连接举例
考虑out_agent中的monitor与scoreboard之间通信,在monitor中:
class monitor extends uvm_monitor;
uvm_analysis_port#(my_transaction) ap;
task main_phase(uvm_phase phase);
super.main_phase(phase);
...
ap.write(tr);
endtask
endclass
在scb中:
class scoreboard extends uvm_scoreboard;
uvm_analysis_imp#(my_transaction,scoreboard) scb_imp;
task write(my_transaction tr);
...
endtask
endclass
连接方式:
class my_agent extends uvm_agent;
uvm_analysis_port#(my_transaction) ap;
...
function void my_agent::connect_phase(uvm_phase phase);
ap = mon.ap;
...
endfunction
endclass
function void my_env::connect_phase(uvm_phase phase);
out_agent.ap.connect(scb.scb_imp);
...
endfunction
现实情况中,scoreboard除了接受monitor的数据之外,还要接受ref model的数据,那么对应ref model这一路数据的imp也要有自己的write函数,该怎么区分呢?
UVM给出的方法是定义了一个宏uvm_analysis_imp_decl,通过在后面声明的后缀来进行区分。当调用时,系统自然会根据后缀的不同调用对应的imp和其write函数。
class scoreboard extends uvm_scoreboard;
`uvm_analysis_imp_decl(_monitor)
`uvm_analysis_imp_decl(_model)
uvm_analysis_imp_monitor#(my_transaction,scoreboard) monitor_imp;
uvm_analysis_imp_model#(my_transaction,scoreboard) model_imp;
extern function void write_monitor(my_transaction tr);
extern function void write_model(my_transaction tr);
extern virtual task main_phase(uvm_phase phase);
endclass
3.使用fifo的通信
上文使用的方法对于初学者来说有些繁琐,我们还可以通过添加一个uvm_analysis_fifo的方法实现相同功能。
fifo的本质是一块缓存加上两个imp,在加入了fifo之后数据收发的两端都可以作为port端口,这有助于scoreborad实现主动的接收。
scoreboard中的声明:
class scoreboard extends uvm_scoreboard;
my transaction expect_queue[$];
uvm_blocking_get_port #(my_transaction) exp_port;
uvm_blocking_get_port #(my_transaction) act_port;
...
endclass
task scoreboard::main_phase(uvm_phase phase);
fork
while(1) begin
exp_port.get(get_expect);
expect_queue.push_back(get_expect);
end
while(1) begin
act_port.get(get_actual);
end
join
endtask
env中连接:
uvm_tlm_analysis_fifo #(my_transaction) agt_scb_fifo;
uvm_tlm_analysis_fifo #(my_transaction) agt_mdl_fifo;
uvm_tlm_analysis_fifo #(my_transaction) mdl_scb_fifo;
function void env::connect_phase(uvm_phase phase);
super.connect_phase(phase);
i_agt.ap.connect(agt_mdl_fifo.analysis_export);
mdl.port.connect(agt_mdl_fifo.blocking_get_export);
mdl.ap.connect(mdl_scb_fifo.analysis_export);
scb.exp_port.connect(mdl_scb_fifo.blocking_get_export);
o_agt.ap.connect(agt_scb_fifo.analysis_export);
scb.agt_port.connect(agt_scb_fifo.blocking_get_export);
endfunction
需要注意的是fifo的两头都要连接不要遗漏,因此当声明了n个analysis fifo时,需要connect的次数就是2n。
还有一个疑问是fifo中有IMP,为什么连接时用的是export呢?因为fifo中的analysis_export和blocking_get_export虽然关键词是export,其类型还是IMP。UVM这样的声明方法隐藏了IMP,对于初学者来说更易理解(或许吧)。
重要的是,使用了fifo之后,不必再在component中自己手写一个write的函数,可以直接调用。而且,当ref model和monitor同时连接到scb时,我们也可以轻易地解决连接问题。
4.fifo的调试
uvm提供了几个函数用以fifo的调试:
used可以用来查询fifo缓存的transaction;
is_empty可以用来判断fifo缓存是否为空;
is_full可以用来判断fifo缓存是否已满;
flush函数可以用来清除缓存所有数据,一般用于复位。
此外,fifo本质上是一个component,它的new函数原型为:
function new(string name, uvm_component parent = null, int size = 1);
前两个参数为uvm_component的new函数前两个参数,第三个参数设定fifo上限,默认为1,若设定为0,则是无上限。