UVM TLM的基本概念介紹

Transactions

在UVM中，transaction是一個類對象，它包含了建模兩個驗證組件之間的通信所需的任何信息。一個用來傳輸信息的簡單總線協(xié)議transaction建模示例如下：

class simple_trans extends uvm_sequence_item;
rand data_t data;
rand addr_t addr;
rand enum {WRITE,READ} kind;
constraint c1 { addr < 16’h2000; }
...
endclass

transaction對象包含變量、約束以及生成和操作事務(wù)所需的其他字段和方法。封裝在transaction中的信息表明了建模的抽象級別。上面的simple_trans可以被擴展為包含更多的信息（例如要注入的等待狀態(tài)的數(shù)量、傳輸?shù)拇笮』蚱渌麑傩裕?，還可以對此transaction擴展以增加更多定向約束。

Transaction-Level 通信

Transaction-level接口定義了一組使用transaction作為參數(shù)的方法。TLM port定義了一組方法，與之相連的TLMexport提供了這些方法的實現(xiàn)（implementation）。

基本TLM通信

最基本的transaction-level操作就是一個組件將一個transactionput給另一個組件上。

producer 上的方框表示一個port，consumer上的圓圈表示export。

producer生成transactions并將其發(fā)送出去：

class producer extends uvm_component;
uvm_blocking_put_port #(simple_trans) put_port; // 1 parameter
function new( string name, uvm_component parent);
  put_port = new(“put_port”, this);
  ...
endfunction
virtual task run();
  simple_trans t;
for(int i = 0; i < N; i++) begin
// Generate t.
  put_port.put(t);
  end
endtask

uvm_*_port參數(shù)化為將要通信的transaction類型。put()調(diào)用的實際實現(xiàn)由consumer提供。

class consumer extends uvm_component;
uvm_blocking_put_imp #(simple_trans, consumer) put_export; // 2 parameters
...
task put(simple_trans t);
case(t.kind)
    READ: // Do read.
    WRITE: // Do write.
  endcase
endtask
endclass

uvm_*_imp接受兩個參數(shù)：transaction的類型和聲明方法實現(xiàn)的對象類型。producer中的put（）調(diào)用將阻塞，直到consumer的put實現(xiàn)完成。除此之外，producer的操作完全獨立于put的實現(xiàn)（uvm_put_imp）。事實上，consumer可以被另一個也實現(xiàn)了put方法的組件所取代，producer可以繼續(xù)以完全相同的方式工作。

所以說，TLM促進了驗證環(huán)境開發(fā)的模塊化，因為一個清晰的接口定義，所以組件很容易復(fù)用。

相反的操作是get。

在這種情況下，consumer通過其get端口向producer請求transactions：

class get_consumer extends uvm_component;
uvm_blocking_get_port #(simple_trans) get_port;
function new( string name, uvm_component parent);
  get_port = new(“get_port”, this);
  ...
endfunction
virtual task run();
  simple_trans t;
for(int i = 0; i < N; i++) begin
// Generate t.
    get_port.get(t);
  end
endtask

get()實現(xiàn)由producer提供。

class get_producer extends uvm_component;
  uvm_blocking_get_imp #(simple_trans, get_producer) get_export;
  ...
task get(output simple_trans t);
    simple_trans tmp = new();
// Assign values to tmp.
    t = tmp;
  endtask
endclass

與上面put()一樣，get_consumer的get()將阻塞，直到get_producer的方法完成。在TLM術(shù)語中，put()和get()是阻塞方法（blocking）。

在這兩個示例中，都有一個進程在運行，控制流都是從port傳遞到export，而數(shù)據(jù)流都是從producer到consumer。

進程間通信

在上?的put ?例中，consumer只有在其 put() ?法被調(diào)?時才會處于活動狀態(tài)。在許多情況下，組件可能需要獨?運?，其中producer在?個進程中創(chuàng)建transactions，?consumer需要在另?個進程中對這些transactions進?操作。

UVM 提供了 uvm_tlm_fifo來促進這種進程間通信。uvm_tlm_fifo實現(xiàn)了所有的TLM接??法，因此producer將transaction放?uvm_tlm_fifo，?consumer則獨?從fifo中獲取transaction，如下圖所?。

當producer向fifo中put一個transaction時，如果fifo已滿則阻塞，否則成功將transaction放入fifo并立即返回。如果fifo中存在transaction，get操作將立即返回這個transaction，并且從fifo中刪除這個transaction，否則它將阻塞直到能夠獲取一個transaction。

因此，兩次連續(xù)的get()將向consumer產(chǎn)生不同的transaction。而 peek()方法返回transaction的副本而不刪除它，所以兩次連續(xù)的peek()將返回同一transaction的副本。

阻塞（Blocking）和非阻塞（Nonblocking）

到目前為止我們看到的接口都是阻塞的（blocking），阻塞任務(wù)不允許失敗，阻塞執(zhí)行直到它們完成。阻塞期間，仿真時間會繼續(xù)向后走。相反，非阻塞任務(wù)調(diào)用會立即（同一個delta cycle，不消耗仿真時間）返回。所以，在 UVM 中，非阻塞任務(wù)調(diào)用就是一個functions。

class consumer extends uvm_component;
uvm_get_port #(simple_trans) get_port;
task run;
  ...
for(int i=0; i<10; i++)
if(get_port.try_get(t))
//Do something with t.
      ...
endtask
endclass

如果存在transaction，它將在參數(shù)中返回，函數(shù)調(diào)?本?將返回TRUE。如果不存在transaction，函數(shù)將返回FALSE。類似地，還有try_peek()和try_put()?法 。

連接Transaction-Level組件

在為transaction-level組件定義了ports和exports之后，它們之間的連接是通過上一級驗證組件中的connect()方法完成的。在驗證環(huán)境中，ports和exports之間的 connect() 調(diào)用建立peer-to-peer連接或者層次化的連接，最終連接都終止于put()或者get()方法的實現(xiàn)。當組件調(diào)用

put_port.put(t);

target.put_export.put(t);

Port/Export 兼容性

UVM中TLM 通信的另一個優(yōu)點是在運行用例前檢查所有TLM 連接的兼容性。為了使連接有效，export必須提供對應(yīng)的方法并且數(shù)據(jù)參數(shù)類型相同。

blocking_put_port可以連接到 blocking_put_export 或 put_export，blocking_put_export需要實現(xiàn)put()方法的實現(xiàn)，put_export 還提供 try_put() 和 can_put()的實現(xiàn)。

???

審核編輯：劉清