Win11+Modelsim SE-64 10.6d搭建UVM环境

1、添加源文件及tb文件

在目录下建立文件夹，将DUT和Testbench添加进去，文件夹内容如下所示：

2、以《UVM实战》中的例子做简单的示例：

2.1 设计文件 ：dut.sv

        功能很简单，即将接受到的数据原封不动发送出去。

module dut(clk,
           rst_n, 
           rxd,
           rx_dv,
           txd,
           tx_en);
input clk;
input rst_n;
input[7:0] rxd;
input rx_dv;
output [7:0] txd;
output tx_en;

reg[7:0] txd;
reg tx_en;

always @(posedge clk) begin
   if(!rst_n) begin
      txd <= 8'b0;
      tx_en <= 1'b0;
   end
   else begin
      txd <= rxd;
      tx_en <= rx_dv;
   end
end
endmodule

2.2my_driver.sv

        定义一个driver类，它派生自uvm_driver。driver的主要功能在main_phase task中实现，主要功能为向rxd管脚上发送随机数。`uvm_info(“my_driver”, “data is drived”, UVM_LOW)为打印信息的宏。

`ifndef MY_DRIVER__SV
`define MY_DRIVER__SV
class my_driver extends uvm_driver;

   function new(string name = "my_driver", uvm_component parent = null);
      super.new(name, parent);
   endfunction
   extern virtual task main_phase(uvm_phase phase);
endclass

task my_driver::main_phase(uvm_phase phase);
   top_tb.rxd <= 8'b0; 
   top_tb.rx_dv <= 1'b0;
   while(!top_tb.rst_n)
      @(posedge top_tb.clk);
   for(int i = 0; i < 256; i++) // 开始循环256次
   begin
      @(posedge top_tb.clk);
      top_tb.rxd <= $urandom_range(0, 255); // 随机向rxd 上发送一个0~255的随机数
      top_tb.rx_dv <= 1'b1; // 有效位,置1
      `uvm_info("my_driver", "data is drived", UVM_LOW)
   end
   @(posedge top_tb.clk);
   top_tb.rx_dv <= 1'b0;  // 完成后有效位拉低
endtask
`endif

2.3top_tb.sv

`timescale 1ns/1ns
`include "uvm_macros.svh"  // 包含宏定义

import uvm_pkg::*;  // 导入UVM库
`include "F:/modelsim_workspace/uvm_learning/test0/my_driver.sv"

module top_tb;

reg clk;
reg rst_n;
reg[7:0] rxd;
reg rx_dv;
wire[7:0] txd;
wire tx_en;

dut my_dut(.clk(clk),
           .rst_n(rst_n),
           .rxd(rxd),
           .rx_dv(rx_dv),
           .txd(txd),
           .tx_en(tx_en));

initial begin   // 定义drv 并进行实例化
   my_driver drv;
   drv = new("drv", null);
   drv.main_phase(null);   // 调用drive的 main_phase
   $finish();
end

initial begin
   clk = 0;
   forever begin
      #1 clk = ~clk;
   end
end

initial begin
   rst_n = 1'b0;
   #10;
   rst_n = 1'b1;
end

endmodule

3、编写脚本

        编写command.do脚本。

cd F:/modelsim_workspace/uvm_learning/test0

vlib work

set UVM_HOME F:/modelsim_workspace/uvm_learning/uvm-1.1d/uvm-1.1d     

set WORK_HOME F:/modelsim_workspace/uvm_learning/test0

vlog +incdir+$UVM_HOME/src  -L mtiAvm -L mtiOvm -L mtiUvm -L mtiUPF $UVM_HOME/src/uvm_pkg.sv  $WORK_HOME/dut.sv top_tb.sv   

vsim  -sv_lib F:/tools/Modelsim/setup/uvm-1.2/win64/uvm_dpi  work.top_tb 

1. 第一行，通过cd切换到源文件所在目录
2. 第二行，vlib命令用于建立一个新的工作库。在本例子中，vlib work在当前目录建立work工作区文件夹，运行后会在当前目录下找到work文件夹。
3. 设置UVM库的路径和工作文件夹。这里需要下载uvm-1.1d或者其他版本的库，如下图所示。

4.vlog命令用于编译verilog代码，编译systemverilog或者vhdl的命令参考modelsim user guide。

5.vsim表示运行仿真，-sv_lib 对应uvm的一个路径。其中参数“-c”表示进入命令行模式，如果没有该参数，则表示进行GUI模式。vsim  -sv_lib F:/tools/Modelsim/setup/uvm-1.2/win64/uvm_dpi  work.top_tb ，uvm_dpi是modelsim安装目录下的动态链接库。

4、运行脚本，开始仿真

        在modelsim命令窗口键入， do  F:/modelsim_workspace/uvm_learning/test0/command.do运行脚本。仿真界面和结果如下所示：

5、手动编译uvm_dpi.dll

        下载modelsim安装包解压安装后，在modelsim安装目录下已经有编译好的uvm_dpi.dll（有不同版本的可以根据需要调用），为了避免麻烦和出错，不需要手动编译uvm_dpi.dll也可以在uvm框架下实现仿真。

1.安装modelsim se 10.1a

2.下载uvm_1.1d 

        然后解压缩后，拷贝到modelsim安装目录的../verilog_src/目录下，我的目录是C:\software\modeltech_10.1a\verilog_src.这里注意，拷贝过来之后，打开uvm_1.1d文件夹，应该能直接看到bin/docs/examples/src/等文件夹和几个txt文件。

3.配置系统环境变量。打开modelsim，在vsim>命令行下输入

        vsim n>set UVM_HOME c:/software/modeltech_10.1a/verilog_src/uvm-1.1d 

        vsim n>set MODEL_TECH c:/software/modeltech_10.1a/win32  

(也可以设置为系统环境变量)

4.编译uvm_1.1d库文件。所谓编译库文件，我的理解是将uvm_1.1d编译成windows中modelsim可以加载的dll文件，因此这一个步骤是生成一个.dll文件的过程。这里需要GCC的编译命令，最新的是（modelsim-gcc-4.2.1-mingw32vc9）

        解压缩后，复制到modelsim安装目录下，我的复制目录是（C:\software\modeltech_10.1a\gcc-4.2.1-mingw32vc9），打开该文件后能够直接看到bin/doc/include/info/lib/libexec/man/share文件夹，上面这些基本工作做完后，就可以编译.dll文件了。

5.在vsim命令行下输入

        vsim n>c:/software/modeltech_10.1a/gcc-4.2.1-mingw32vc9/bin/g++.exe -DQUESTA -W -shared -Bsymbolic -I $MODEL_TECH/../include  $UVM_HOME/src/dpi/uvm_dpi.cc -o  $UVM_HOME/lib/uvm_dpi.dll $MODEL_TECH/mtipli.dll -lregex

        注意，要先在$UVM_HOME目录下创建lib文件夹。

6.下载hello_world.sv 

        创建modelsim工程，添加hello_world.sv文件。假设工程目录为 C:/modelsim_uvm/

7.编译Hello_world_example源文件

        vsim n>vlog +incdir+$UVM_HOME/src -L mtiAvm -L mtiOvm -L mtiUvm -L mtiUPF C:/modelsim_uvm/hello_world.sv  

8.仿真Hello_world_example(需要调用刚刚编译的uvm_dpi.dll)

        vsim n>vsim -c -sv_lib $UVM_HOME/lib/uvm_dpi work.hello_world_example

选run 100ns

参考：UVM仿真环境搭建_fpga uvm_FPGA硅农的博客-CSDN博客
参考：https://www.cnblogs.com/love29850706/p/6079367.html