UVM——ALU生成fabonacci数列

0. 介绍

之前的这篇文章——UVM——tb0-alu验证平台是居于一个ALU搭建的验证平台，现在希望让这个验证平台能够输出斐波那契数列数列（1，1，2，3，5，8…），利用一种特殊的响应，写一个能够生成斐波那契数列的sequence。

1. 思路

特殊的响应

`uvm_do语句会将transaction通过sequencer发送给driver，`uvm_do执行完之后，它的第一个参数，也就是刚才发送的transaction指针，它不是null，它指向刚才发送的transaction。我们可以在driver驱动接口的时候，把计算的结果保存在transaction中，返回给sequence，这算是一种另类的响应。

2. 实现方法

​ 这样的话，我们可以在transaction类中增加一个变量来保存计算结果，如下：

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class transaction extends uvm_sequence_item;

  rand bit[7:0] A;
  rand bit[7:0] B;
  rand operation_t op;
  shortint unsigned result;//增加的变量，用来保存结果
    .....
endclass

在driver驱动接口之后，等待加法命令执行完了，我们将计算结果返回给driver驱动的transaction，这个transaction就会传给sequence中的transaction。

在driver中：

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task driver::run_phase(uvm_phase phase);
22   super.run_phase(phase);
23   `uvm_info("driver","run_phase",UVM_LOW);
24   bfm.reset_alu();
25   while(1) begin
26     seq_item_port.get_next_item(req);
27     //req.print();
    28     bfm.drive_one_pkg(req);//接口中的任务
29     seq_item_port.item_done();
30   end
31 endtask

上面的driver的run phase中，先从sequencer中拿到一个transaction——req；然后调用接口中的任务，将transaction的数据按照一定的时序驱动到接口中；驱动完，调用item_done()。

接口中的任务：

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interface alu_bfm;
...
    task drive_one_pkg(transaction tr); //驱动driver拿到的transaction
    if(tr.op == rst_op) begin
      @(posedge clk);
      reset_n = 1'b0;
      start = 1'b0;
      @(posedge clk);
#1;
      reset_n = 1'b1;
    end
    else begin
      @(negedge clk);
      op = tr.op;
      A = tr.A;
      B = tr.B;
      start = 1'b1;
      if(tr.op == no_op) begin
        @(posedge clk);
#1;
        start = 1'b0;
      end
      else begin
        do
          @(negedge clk);//this is negedge
        while(done==0); //在这里判断运算执行完
        tr.result = result; //将结果返回到transaction
        start = 1'b0;
      end
    end
  endtask
...
endinterface

3. fabonacci sequence

所以我们就可以写一个fabonacci sequence，写法如下：

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task pre_body();
  if(starting_phase != null)
    starting_phase.raise_objection(this);
  `uvm_info("sequence0","pre_body",UVM_LOW)
endtask

transaction fab_tr;
task body();
  shortint unsigned tmp1,tmp2;
    // 先发送前两个数，A=1,B=1，约束命令为加法运算。
  `uvm_do_with(fab_tr,{fab_tr.A==1;fab_tr.B==1;fab_tr.op==add_op;});
  tmp1=1;
  tmp2=fab_tr.result;//计算结果存在变量里，为了在下一次发送sequence时使用。
  repeat(20) begin
    `uvm_do_with(fab_tr,{fab_tr.A==tmp1;fab_tr.B==tmp2;fab_tr.op==add_op;});
    tmp1=fab_tr.B;//这一次发送的B的值，会是下一次发送的A的值
    tmp2=fab_tr.result;
  end
endtask

task post_body();
  `uvm_info("sequence0","post_body",UVM_LOW)
  if(starting_phase != null)
    starting_phase.drop_objection(this);
endtask

4. 打印结果

结果如下，这个log是处理过的，只把需要的信息拿出来了，实际中比较乱。

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33:@ 90000 fabonacci sequence is     2
39:@ 130000 fabonacci sequence is     3
45:@ 170000 fabonacci sequence is     5
51:@ 210000 fabonacci sequence is     8
57:@ 250000 fabonacci sequence is    13
63:@ 290000 fabonacci sequence is    21
69:@ 330000 fabonacci sequence is    34
75:@ 370000 fabonacci sequence is    55
81:@ 410000 fabonacci sequence is    89
87:@ 450000 fabonacci sequence is   144
93:@ 490000 fabonacci sequence is   233
143:@ 530000 fabonacci sequence is   377