當(dāng)我開始使用 UVM RAL 時(shí)，我無法理解 UVM 基類庫對(duì)更新所需值和鏡像值寄存器的值有什么看法。我還認(rèn)為，所使用的術(shù)語沒有準(zhǔn)確反映其意圖。花了一些時(shí)間后，我想出了一個(gè)表，幫助我了解寄存器模型 API 的行為，以及如何最好地調(diào)用它們。

在介紹該表之前，讓我們看一下創(chuàng)建寄存器模型的過程：

創(chuàng)建寄存器格式規(guī)范

將規(guī)范轉(zhuǎn)換為 UVM 寄存器模型

使用寄存器模型

創(chuàng)建寄存器格式規(guī)范：有許多寄存器格式可用于描述設(shè)計(jì)人員的寄存器規(guī)范。您可能熟悉廣泛使用的 Synopsys RALF 格式。下圖說明了使用 Synopsys Ralgen 工具將 RALF 格式轉(zhuǎn)換為寄存器模型的流程。虛線表示您可以為不同的方法生成寄存器模型：

使用寄存器模型：寄存器模型具有一組用于所需寄存器值和鏡像寄存器值的變量。該文檔使用術(shù)語“所需”和“鏡像”，但為了避免混淆，我在下面將它們稱為“主”和“鏡像”。鏡像變量的目的是始終保存或表示 RTL 的值，以便它可以用作記分板。有一堆 API 可用于對(duì)這些變量進(jìn)行操作。這里的目的是闡明在模擬期間調(diào)用任何這些 API 時(shí)主變量和鏡像變量會(huì)發(fā)生什么情況。

讓我們看一下可用的 API。我將它們分為三類：主動(dòng)、被動(dòng)和間接。

積極：物理事務(wù)在總線上執(zhí)行讀取和寫入操作。Read（）、write（）、update（） 和 mirror（） 是使用物理接口在 DUT 上運(yùn)行的活動(dòng) API。您可以選擇使用后門機(jī)制，在這種情況下，它不會(huì)消耗模擬周期。您可以期待與使用前門訪問時(shí)發(fā)生的相同的 RTL 寄存器行為.

被動(dòng)：僅使用寄存器模型運(yùn)行。set（）、get（） 和 predict（） 是直接在模型上運(yùn)行的被動(dòng) API。我也稱 peek（） 為被動(dòng)，因?yàn)檫@不會(huì)在讀取過程中更改寄存器值。例如，讀取以清除寄存器 – 在執(zhí)行 peek（） 時(shí)不會(huì)被清除。

間接：有一組API間接地在DUT上運(yùn)行，它們是peek（）和poke（）。請(qǐng)注意，peek（） 和 poke（） API 只是后門訪問。雖然 poke 可以更新 RTL 寄存器，但它無法模擬物理讀取期間可能發(fā)生的實(shí)際寄存器行為。例如，寫一個(gè)要清除。

讓我們簡(jiǎn)要介紹一下廣泛使用的 API 定義。您可以在 UVM 類參考指南中找到更多詳細(xì)信息。

讀取（）：使用前門或后門訪問從 DUT 寄存器讀取值。

寫（）：使用前門或后門訪問更新 DUT 寄存器。

更新（）：如果使用 set（） 更改了主寄存器變量中的任何值，則可以使用此方法（批量更新）在 DUT 中寫入所有這些寄存器。您可以調(diào)用單獨(dú)的 write（） 方法來獲得相同的結(jié)果。

鏡像（）： 鏡像維護(hù) DUT 寄存器值的副本。Mirror（） 方法讀取寄存器，如果啟用了檢查，則可以選擇將讀回值與當(dāng)前鏡像值進(jìn)行比較。 鏡像可以使用物理接口（前門）或 peek（）（后門）機(jī)制執(zhí)行。

躲貓貓（）：使用后門訪問機(jī)制從 DUT 寄存器讀取值。

Poke（）：使用后門訪問機(jī)制將 DUT 寄存器寫入指定值。

預(yù)測(cè)（）： 可以使用此方法將鏡像變量值更改為預(yù)期值。

我運(yùn)行了一些實(shí)驗(yàn)，下表顯示了從測(cè)試臺(tái)執(zhí)行任何這些 API 時(shí)寄存器模型和 DUT 中會(huì)發(fā)生什么。

縮寫
UMV – 更新主變量， UMrV – 更新鏡像變量， AP – 自動(dòng)預(yù)測(cè)
RDR – 讀取 DUT 寄存器， UDR – 更新 DUT 寄存器， RMV – 讀取主變量
FD – 前門， BD – 后門， * – 檢查是否使用了UVM_CHEK， NA – 不適用

要記住的幾點(diǎn)

我沒想到 peek（） 和 poke（） 方法會(huì)無條件更新鏡像值。在查看了 UVM 源代碼后，我發(fā)現(xiàn) do_predit（） 方法在 peek（） 和 poke（） 方法中被無條件調(diào)用。我還注意到，使用后門機(jī)制的 write（） 和 read（） 方法會(huì)在調(diào)用 do_predict（） 時(shí)更新鏡像寄存器，而無需檢查此 get_auto_predict（） 方法的輸出。我看到唯一有條件調(diào)用的地方是具有前門訪問權(quán)限的 write （） 和 read（） 方法。

在與專家討論后，我了解到預(yù)期功能是確保鏡像變量具有最新的寄存器值。類似地，使用后門訪問的read（）/write（）更新鏡像寄存器 — 這也是有意為之的。由于使用了后門程序，因此物理接口上不會(huì)觀察到（當(dāng)自動(dòng)預(yù)測(cè)關(guān)閉時(shí)）來更新寄存器模型。因此，在所有情況下都必須對(duì)其進(jìn)行更新。

審核編輯：郭婷