【UVM实战】第二章:一个简单的UVM验证平台(3)为验证平台加入各个组件【时序解读;使用流操作符解包driver数据的代码;修正原书monitor数据的拼包错误】

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本文详细介绍了如何构建一个基于UVM的验证平台,包括加入transaction、env、monitor、agent、reference model和scoreboard的步骤。通过实例展示了组件之间的交互,特别是数据解包和打包的方法,并探讨了UVM的组件实例化和通信机制。同时,文章还指出了原书中monitor数据拼包的错误,并提供了修正方案。

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DUT的基本功能:采集输入端口的RX和RX_EN,打一拍后输出到TX和TX_EN。

2.3.1、加入transaction

在2.2节中, 所有的操作都是基于信号级的。 从本节开始将引入reference model、 monitor、 scoreboard等验证平台的其他组件。在这些组件之间, 信息的传递是基于transaction的, 因此, 本节将先引入transaction的概念。

transaction是一个抽象的概念。 一般来说, 物理协议中的数据交换都是以帧或者包为单位的, 通常在一帧或者一个包中要定义好各项参数, 每个包的大小不一样。 很少会有协议是以bit或者byte为单位来进行数据交换的。 以以太网为例, 每个包的大小至少是64byte。 这个包中要包括源地址、 目的地址、 包的类型、 整个包的CRC校验数据等。 transaction就是用于模拟这种实际情况, 一笔transaction就是一个包。 在不同的验证平台中, 会

<think>好的,用户想了解如何在SystemVerilog中使用操作符对结构体进行操作。我需要先回忆操作符的基本用法,然后结合结构体的特性来解答。 首先,操作符分为打(pack)和解包(unpack),用>>和<<表示。它们主要用于将数据转换成位,方便传输或存储。结构体在SystemVerilog中需要声明为packed,才能进行操作,否则会报错,因为非合并结构体可能有不连续的内存布局,操作符处理不了。 接下来,需要给出具体的步骤。第一步是定义合并(packed)结构体,使用typedef struct packed关键字。例如,用户可能想打一个含不同信号的结构体,比如数据总线。然后,使用操作符将结构体转换为位,可能需要指定转换的位数,特别是当结构体中有非整型字段时,比如枚举类型,需要明确其位宽。 然后,示例代码很重要。要展示如何声明结构体,使用操作符解包,注意字段的顺序是否符合预期,因为操作符默认是按从左到右的顺序处理结构体成员。此外,需要注意结构体成员的位宽总和,确保转换后的位正确无误。 可能的问题点括:结构体未声明为packed导致错误操作符处理非合并结构体时的限制,以及字段顺序和位宽的问题。需要提醒用户这些常见错误,并给出解决方法,比如显式指定位宽或调整字段顺序。 最后,生成相关问题,帮助用户进一步理解操作符和结构体的其他应用,比如与联合体的结合、网络传输中的使用,以及位宽计算的注意事项。 需要确保所有代码示例符合SystemVerilog语法,特别是结构体的声明和操作符使用。同时,引用相关的资料,比如结构体的合并声明要求来自引用[1],结构体的基本概念来自引用[2]和[4],确保回答的准确性。</think>### SystemVerilog操作符操作结构体的使用方法 在SystemVerilog中,操作符(streaming operators)`>>`和`<<`用于对数据格式进行序列化或反序列化操作,支持对结构体进行打(pack)和解包(unpack)。以下是具体步骤和示例: --- #### 1. **定义合并(packed)结构体** 操作符要求结构体必须声明为合并(packed)类型,否则会因内存布局不连续导致操作失败[^1]。 ```systemverilog typedef struct packed { logic [7:0] data; logic [1:0] status; logic [15:0] address; } packet_t; ``` --- #### 2. **操作符基本语法** - **打(pack)**:`{>>{ ... }}` 将数据转换为连续的位 - **解包(unpack)**:`{<<{ ... }}` 将位还原为原始数据格式 --- #### 3. **结构体操作示例** ```systemverilog module stream_operator_demo; packet_t tx_packet, rx_packet; logic [31:0] bitstream; // 总位宽 = 8+2+16=26,但需对齐到32位 initial begin // 初始化结构体 tx_packet = &#39;{data: 8&#39;hA5, status: 2&#39;b11, address: 16&#39;hF0E0}; // 将结构体打为位(按字段顺序从左到右填充) bitstream = {>>{ tx_packet }}; // 等价于 {tx_packet.data, tx_packet.status, tx_packet.address} // 将位解包到另一个结构体 {>>{ rx_packet }} = bitstream; $display("Original: data=0x%h, status=%b, address=0x%h", tx_packet.data, tx_packet.status, tx_packet.address); $display("Unpacked: data=0x%h, status=%b, address=0x%h", rx_packet.data, rx_packet.status, rx_packet.address); end endmodule ``` --- #### 4. **关键注意事项** 1. **合并结构体要求** 非合并结构体(unpacked)无法直接使用操作符,需显式声明`packed`。 2. **位宽对齐** 结构体总位宽需与目标变量匹配。例如上例中26位结构体被填充到32位变量中,高位补零。 3. **字段顺序控制** 默认按结构体字段声明顺序处理,可通过`<<`或`>>`指定方向: ```systemverilog // 大端序(高位字段优先) bitstream = {>>{ tx_packet.address, tx_packet.status, tx_packet.data }}; ``` --- #### 5. **常见错误解决** - **错误:非合并结构体操作** ```systemverilog typedef struct { // 缺少 packed logic [7:0] data; } unpacked_t; logic [7:0] bits = {>>{ unpacked_t }}; // 非法操作[^1] ``` **修复**:添加`packed`关键字。 ---
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