UVM基础概述：sequence、transaction与测试架构

UVM (Universal Verification Methodology) 是一套用于硬件验证的行业标准方法论，特别是在数字通信领域广泛应用。本文档是一份针对2021年1月11日的学习总结，主要讲解了UVM的关键机制及其在测试用例设计中的作用。 首先，sequence（序列）机制是UVM中的核心组成部分。它被设计出来，旨在将数据包（transaction）的生成逻辑从测试用例中独立出来，使得测试流程更加清晰和模块化。sequence支持多种uvm_do宏命令，这使得开发者可以灵活地控制交易的执行。此外，sequence机制还具备优先级仲裁功能，允许根据特定策略控制交易的发送顺序，保证测试的有序性。虚拟sequence则通过调度功能进一步管理和组织sequence的执行，确保每个sequence按照预设的规则执行。 transaction是UVM的基本元素，它定义了数据包的结构，包括数据字段和可能的随机化操作，以便进行全面的测试。field_automation注册机制确保开发者能够使用UVM的标准函数如print和compare来监控交易内容。 driver（驱动器）负责与待测单元（DUT，Device Under Test）建立连接，通过uvm_config_db#机制配置接口。它从sequencer获取sequence，并在交易发送完成后返回done信号。driver的主要职责是将交易转换为接口数据并发送到DUT。 monitor（监视器）同样与DUT相连，但它主要关注接收交易。通过uvm_config_db#机制，它与model（模型）和scoreboard（评分板）进行交互，利用TLM（Transaction Level Modeling）机制实现数据的接收。这里的`uvm_blocking_get_port#(mytransaction)`用于阻塞式获取交易，而`uvm_analysis_port#(mytransaction)`则用于非阻塞式分析交易。 sequencer是整个体系结构的核心，它协调driver和sequence的工作，确保交易的生成和发送按预期进行。它充当了交易的调度者，确保测试的连贯性和一致性。 agent是UVM的另一个重要概念，它实例化driver、monitor和sequencer，并通过TLM机制设置好数据交互接口。UVM_ACTIVE机制允许用户自定义配置agent，增加了灵活性。 referencemodel在验证过程中扮演了参考角色，接收来自i_agt（输入代理）的交易，然后将其转发给scoreboard，同时支持双向通信，即接收和发送交易。这有助于确认实际测试结果与预期行为的一致性。 这篇UVM学习总结深入剖析了UVM框架的各个组件及其协作方式，帮助读者理解如何构建有效的测试用例并确保数字通信系统的正确性。通过掌握这些机制，工程师们能够更高效地进行硬件验证工作。