UVM平台结构及每个组件的作用

        对于验证方法学来说，分层的测试平台是一个关键的概念。虽然分层似乎会使测试平台变得更复杂，但它能够把代码分而治之，有助于减轻工作负担，而且重复利用效率提升。验证平台可以类似分为五个层次：信号层、命令层、功能层、场景层和测试层。

图 UVM验证平台

 

        UVM的基本元素(建模方法)有：uvm object, uvm component, uvm factory, uvm TLM, Message service, configuration mechanism, RAL。

       UVM组件(uvm component)包含有：uvm_driver, uvm_monitor, uvm_sequencer, uvm_agent, uvm_scoreboard, uvm_env, uvm_test。每个组件的作用如下：

       uvm_driver: 所有的driver都要派生自uvm_driver。driver的功能主要就是向sequencer索要sequence_item(transaction)，并且将sequence_item里的信息驱动到DUT的端口上，这相当于完成了从transaction级别到DUT能够接受的端口级别信息的转换。

       uvm_monitor: 所有的的monitor都要派生自uvm_monitor。Monitor做的事情与driver相反，driver向DUT的端口上发送数据，而monitor则是从DUT的端口上接收数据，并且把接收到的数据转换成transaction级别的sequence_item，再把转换后的数据发送给scoreboard，供其比较。

       uvm_sequencer: 所有的sequencer都要派生自uvm_sequencer。sequencer的功能就是组织管理sequence，当driver要求数据时，它就把sequence生成的sequence_item转发给driver。

       uvm_agent: 所有的agent要派生自uvm_agent。agent只是把driver和monitor封装在一起，根据参数值来决定是只实例化monitor还是要同时实例化driver和monitor。agent的作用主要是从可重用性的角度考虑的。如果在做验证平台时不考虑可重用性，那么agent其实是可有可无的。

       uvm_scoreboard: 一般的scoreboard都要派生自uvm_scoreboard。scoreboard的功能就是比较reference model和monitor分别发送来的数据，根据比较结果判断DUT是否正确工作。

       uvm_env: 所有的env要派生自uvm_env。env将验证平台上用到的固定不变的component都封装在一起。这样，当要运行不同测试用例时，只要在测试用例中实例化此env即可。

       uvm_test: 所有的测试用例要派生自uvm_test或其派生类，不同的测试用例之间差异很大，所以从uvm_test派生出来的类各不相同。任何一个派生出的测试用例中，都要实例化env，只有这样，当测试用例在运行的时候，才能把数据正常地发给DUT，并正常地接收DUT的数据。

       另：还有一个component比较重要reference model，UVM中并没有针对reference model定义一个类。所以通常来说，reference model都是直接派生自uvm_component。reference model的作用就是模仿DUT，完成与DUT相同的功能。DUT是用Verilog写成的时序电路，而reference model则可以直接使用SystemVerilog高级语言的特性，同时还可以通过DPI等接口调用其他语言来完成与DUT相同的功能。

       UVM中还有一个比较常用的元素uvm_sequence_item，它不构成UVM树，但在UVM中，所有的transaction都要从uvm_sequence_item派生，只有从uvm_sequence_item派生的transaction才可以使用UVM中强大的sequence机制。而且transaction是有生命周期的，必须使用uvm_object_utils注册，不能使用uvm_component_utils注册。还有uvm_sequence也不属于UVM树，但是它和sequencer之间有密切联系。只有在sequencer的帮助下，sequence产生出的transaction才能最终送给driver；同样sequencer只有在sequence出现的情况下才能体现出价值。sequence就像是一个弹夹，里面的子弹是transaction，而sequencer是一把枪。弹夹只有放入枪中才有意义，枪只有在防腐弹夹后才能发挥威力。uvm_sequence_item和uvm_sequence均属于uvm_object，不构成UVM树节点。

       断言(Assertion)：断言穿过命令层和信号层，它们负责监视独立的信号以寻找穿越整个命令的信号变化。可以使用SystemVerilog断言(SVA)在你的设计中创建时序断言。断言的例化跟其它设计块的例化相似，而且在整个仿真过程中都是有效的。仿真器会跟踪哪些断言被激活，这样就可以在此基础上收集功能覆盖率的数据。