UVM实战_6_UVM中的factory机制

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已于 2023-12-18 21:38:38 修改

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文章标签：硬件工程

于 2023-12-17 18:06:45 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_61103637/article/details/135046347

本文详细介绍了UVM中的factory机制，阐述了加入factory机制的优点，如自动创建类实例并调用函数。同时，文章探讨了System Verilog中的重载概念，包括任务、函数、约束的重载，并通过例子展示了如何使用factory进行重载。此外，还讲解了组件、对象的重载方式，复杂的重载场景，以及如何调试重载。最后，文中提到了在transaction、sequence和component中的重载应用。

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前言

本章内容主要对UVM实战第8章的内容做出总结

一、加入factory机制及其优点

factory机制最神奇的一点：可以自动创建一个类的实例并调用其中的函数(function)和任务(task)。举例如下：

class my_driver extends uvm_driver;
   `uvm_component_utils(my_driver)  //将my_driver登记在UVM内部的一张表中，即加入factory机制
   function new(string name = "my_driver", uvm_component parent = null);
      super.new(name, parent);
      `uvm_info("my_driver", "new is called", UVM_LOW);
   endfunction
   extern virtual task main_phase(uvm_phase phase);
endclass

factory机制的实现被集成在了一个宏中：uvm_component_rtils，作用如下：

该宏将my_driver登记在UVM内部的一张表中
可以根据类名创建一个my_driver的实例，如在hw_tb中run_test(“my_driver”)
自动调用my_driver的main_phase

二、重载

1. system verilog对重载的支持

1.1 任务与函数的重载

重载：当在父类定义一个函数/任务时，如果将其设置为virtual类型，那么就可以在子类中重载这个函数/任务。
优势：重载的最大优势是使得一个子类的指针以父类的类型传递时，其表现出的行为依然是子类的行为。
举例如下:

class bird extends uvm_object;//父类
   virtual function void hungry();
      $display("I am a bird, I am hungry");
   endfunction
   function void hungry2();
      $display("I am a bird, I am hungry2");
   endfunction
   `uvm_object_utils(bird)
   function new(string name = "bird");
      super.new(name);
   endfunction 
endclass

class parrot extends bird;//子类
   virtual function void hungry();
      $display("I am a parrot, I am hungry");
   endfunction
   function void hungry2();
      $display("I am a parrot, I am hungry2");
   endfunction
   `uvm_object_utils(parrot)
   function new(string name = "parrot");
      super.new(name);
   endfunction 
endclass
...
function void my_case0::print_hungry(bird b_ptr);//表示能接收的函数类型是bird
   b_ptr.hungry();
   b_ptr.hungry2();
endfunction

function void my_case0::build_phase(uvm_phase phase);
   bird bird_inst;
   parrot parrot_inst;
   super.build_phase(phase);
 
   bird_inst = bird::type_id::create("bird_inst");
   parrot_inst = parrot::type_id::create("parrot_inst");
   print_hungry(bird_inst);//b_ptr指向的实例是bird类型，b_ptr本身也是bird类型
   print_hungry(parrot_inst);//b_ptr指向的实例是parrot类型，而b_ptr本身虽然是parrot类型，
   							//但是在调用hungry函数时，它被隐式地转换成了bird类型。打印结果如下：
   							//I am a parrot, I am hungry
   							//I am a bird, I am hungry2
endfunction

上述代码第40行，实际就是一个重载的过程，parrot是子类，bird是父类，parrot将bird重载，或者说parrot将bird覆盖。在这个过程中，将parrot.hungry函数覆盖了bird.hungry，因为hungry是virtual类型的，可以被覆盖。
所以，按照书中描述，parrot的指针parrot_inst是以父类(bird)的类型传递，其表现出来的行为依然是子类的行为，因为父类的hungry被子类的hungry覆盖了。

1.2 约束的重载

假如一个接收MAC功能的DUT，有多种异常情况需要测试，如preamble错误、sfd错误、CRC错误。这些错误都是异常的情况，在大部分测试用例中，它们的值应该为0。在异常的测试用例中，它们值应该为1。如何实现呢？有两种方法：

第一：在定义transaction时，约束成0，在异常的测试用例中，使用`uvm_rand_send_with重新约束，代码如下：

class my_transaction extends uvm_sequence_item;
   ...
   constraint crc_err_cons{
   
      crc_err == 1'b0;
   } 
   constraint sfd_err_cons{
   
      sfd_err == 1'b0;
   } 
   constraint pre_err_cons{
   
      pre_err == 1'b0;
   } 
   ...
   `uvm_object_utils_begin(my_transaction)
      `uvm_field_int(dmac, UVM_ALL_ON)
      `uvm_field_int(smac, UVM_ALL_ON)
      `uvm_field_int(ether_type, UVM_ALL_ON)
      `uvm_field_array_int(pload, UVM_ALL_ON