PSS和UVM的集成在一起不同于將兩種語(yǔ)言進(jìn)行集成。本文將列出這種集成的基本策略，以盡可能通用的語(yǔ)言來(lái)描述集成的六個(gè)步驟以及本文會(huì)詳細(xì)介紹前三個(gè)步驟。

 

將便攜式刺激標(biāo)準(zhǔn)（Portable Stimulus Standard，PSS）功能與通用驗(yàn)證方法學(xué)（UVM）集成在一起不同于將兩種語(yǔ)言進(jìn)行集成。

 

在我們之前的專欄中，Aileen Honess提供了這樣一個(gè)背景，shuoming 為什么那些使用通用驗(yàn)證方法學(xué)（UVM）和SystemVerilog的團(tuán)隊(duì)會(huì)希望通過(guò)增加Portable Stimulus來(lái)擴(kuò)展他們的驗(yàn)證方法。通過(guò)結(jié)合不僅理解組合約束而且理解設(shè)計(jì)時(shí)間方面的約束求解器，可以生成針對(duì)特定驗(yàn)證意圖的更有效的測(cè)試。

 

本博客將列出這種集成的基本策略。需要注意的是，集成Portable Stimulus Standard （PSS）功能并沒有對(duì)現(xiàn)存的功能產(chǎn)生任何影響，現(xiàn)有的測(cè)試平臺(tái)仍然有效，繼續(xù)提供相同的覆蓋范圍。但若在嘗試達(dá)到理想覆蓋水平時(shí)碰到問(wèn)題，或者當(dāng)希望測(cè)試用例被重定向?yàn)榉抡婊虮挥糜谛酒瑔?dòng)時(shí)，PSS增加的新功能就有用了。

 

隨著時(shí)間的推移，對(duì)PSS功能的信心逐步增強(qiáng)，您可能會(huì)希望更改驗(yàn)證方法以支持PSS生成的測(cè)試用例，而不是來(lái)自現(xiàn)有UVM環(huán)境的簡(jiǎn)單、隨機(jī)的測(cè)試用例。此外，PSS還提供了新的比對(duì)和評(píng)估覆蓋范圍的方法，相信這種方法也更直觀。

 

還有一點(diǎn)需要注意，PSS和UVM的集成與兩種語(yǔ)言之間的集成不同。PSS定義了一個(gè)利用工具生成測(cè)試用例的模型。它是與UVM集成生成的測(cè)試用例。這意味著，當(dāng)談到集成，就不能使其獨(dú)立于特定供應(yīng)商的工具。我會(huì)以盡可能通用的語(yǔ)言來(lái)描述集成的步驟，其他供應(yīng)商可能也會(huì)有類似的步驟，但自動(dòng)化的細(xì)節(jié)或級(jí)別可能會(huì)有所不同。

集成的六個(gè)步驟如下：

1.識(shí)別UVM接口，包括事務(wù)級(jí)建模（TLM）接口、軟件接口和內(nèi)存。配置工具并集成到UVM。

2.創(chuàng)建PSS寄存器類型描述。這一步可以通過(guò)硬件/軟件接口（HSI）的寄存器定義來(lái)手工完成，也可以通過(guò)轉(zhuǎn)換IP-XACT描述來(lái)完成。

3.識(shí)別設(shè)計(jì)（包括組件、操作、資源等）的整體PSS模型/表示。

4.提供每個(gè)“操作”（action）的詳細(xì)信息。這些信息根據(jù)可合成TLM或軟件驅(qū)動(dòng)驗(yàn)證（SDV）測(cè)試的可移植基元定義。

5.編譯模型、合成測(cè)試用例，并運(yùn)行UVM仿真。

6.查看和調(diào)試結(jié)果，并分析覆蓋范圍。

下面我們將采用一個(gè)非常簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)來(lái)演示這些概念。該設(shè)計(jì)源自Breker發(fā)布的公共域示例，示例中有兩個(gè)CPUS、兩個(gè)UART、一個(gè)DMAC和一個(gè)AES加密塊。
 

圖1：本示例包括兩個(gè)CPUS、兩個(gè)UART、一個(gè)DMAC和一個(gè)AES加密塊。（來(lái)源：Breker）

 

每個(gè)UART都有一個(gè)驗(yàn)證IP（VIP），用于配置和發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。此外，每個(gè)CPU都開放其由AMBA高級(jí)外設(shè)總線（APB）VIP驅(qū)動(dòng)的端口。為UART VIP定義TLM事務(wù)和TLM端口; 并在TLB模式中為APB VIP定義處理器代理。同時(shí)定義存儲(chǔ)器資源以供DMAC操作使用。

 

圖2：從Portable Stimulus工具生成的UVM代碼。（來(lái)源：Breaker）

 

圖3：生成的代碼用于將工具中的事務(wù)轉(zhuǎn)換為VIP使用的事務(wù)，類似于uvm_reg_adapter。（來(lái)源：Breker）

 

圖4：生成的trek_sequence等待來(lái)自模型的數(shù)據(jù)，使用上面的代碼轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給VIP。即該代碼用于實(shí)現(xiàn)兩種類型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。這里也可以使用用戶創(chuàng)建的序列。當(dāng)監(jiān)視模塊捕獲動(dòng)作或與比對(duì)模塊一起使用時(shí)，反方向也存在類似的代碼。（來(lái)源：Breker）

 

步驟2建立了VIP的寄存器和存儲(chǔ)器映射。通常情況下，該映射已經(jīng)以IP-XACT格式定義。IP-XACT是第三方IP模塊的通用格式，許多公司也用它來(lái)記錄其內(nèi)部IP。如果是這種情況，將采用實(shí)用程序執(zhí)行必要的轉(zhuǎn)換。Breker采用了建議的HSI，HSI在PSS標(biāo)準(zhǔn)第一版中并未獲得批準(zhǔn)。

三個(gè)組件（UART、DMAC、AES）中每個(gè)組件的寄存器描述都可以利用隨設(shè)計(jì)發(fā)布的IP-XACT文件中的trekhsi輕松創(chuàng)建，而且可以修改字段名稱以提高可讀性。

 

圖5：UART（hsi_uart.h）的HSI寄存器定義變?yōu)閔si :: reg_block。為了便于閱讀，原始IP-XACT規(guī)范中的字段名稱作了修改。（來(lái)源：Breker）

 

步驟3是識(shí)別系統(tǒng)組件。該設(shè)計(jì)中，主要的IP模塊是UART、DMA和AES，稱為“PSS組件”。每個(gè)模塊都具有稱為“操作”（action）的核心功能，并表示為“PSS操作”。這些模塊的關(guān)鍵功能（actions） 可以定義如下：

·UART - 配置、接收、發(fā)送

·DMAC - 輸出數(shù)據(jù)、輸入數(shù)據(jù)

·AES - 加密、解密

·CPU - 輸出數(shù)據(jù)、輸入數(shù)據(jù)

需要注意的是，首次編寫PSS模型時(shí)，不一定要定義所有操作。首先，只用定義最重要的，隨著驗(yàn)證任務(wù)的進(jìn)展，再定義附加的、次級(jí)的操作。這不會(huì)對(duì)已執(zhí)行的驗(yàn)證有任何影響，只會(huì)造成更多的序列。

為每個(gè)計(jì)算元素（UART、DMAC、AES）創(chuàng)建資源池。

并使用流對(duì)象（FIFO，Reg）和為每個(gè)元素創(chuàng)建的相應(yīng)“池”來(lái)定義到塊的接口。

最后，PSS鎖定對(duì)共享資源或獨(dú)占資源使用的控制。調(diào)度程序?qū)⒗盟鼇?lái)確保不會(huì)嘗試使硬件同時(shí)執(zhí)行互斥操作。
 

圖6：Breker的TrekDesigner中顯示的PSS圖表創(chuàng)建了模型。在該模型中，“組件”是綠色框，“操作”是淺藍(lán)色框，“資源”是深藍(lán)色菱形，“鎖”是與“操作”相關(guān)聯(lián)的灰色框。“操作”塊的輸入和輸出用藍(lán)色輸入/輸出端口表示。 （來(lái)源：Breker）
 

Entry操作（頂部）同時(shí)安排了兩個(gè)UART場(chǎng)景，即加密和解密操作。UART場(chǎng)景（左下方）將為DUT選擇配置，配置VIP以匹配，同時(shí)并行執(zhí)行多個(gè)接收和發(fā)送操作。加密和解密操作由DMAC傳輸（右下）提供。資源鎖用于確保同一硬件塊上的兩個(gè)操作不會(huì)同時(shí)執(zhí)行。

整個(gè)模型的PSS代碼均由工具生成。每個(gè)生成的動(dòng)作都有一對(duì)//用戶代碼開始和//用戶代碼結(jié)束標(biāo)記，標(biāo)記中間即為動(dòng)作的詳細(xì)描述。重新生成模型時(shí)，標(biāo)記間的代碼會(huì)保留。