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uvm中的激励是如何发送出去的

news 来源：原创 2025/4/26 14:52:25

在UVM中，Sequence生成的激励（Transaction）通过以下协作流程发送到Driver并最终驱动到DUT，其核心机制如下：

+---------------+       +---------------+       +------------+       +-----+
| Sequence      | →     | Sequencer     | →     | Driver     | →     | DUT |
+---------------+       +---------------+       +------------+       +-----+
  生成事务（Transaction）  管理事务队列与仲裁     拉取并处理事务       实际驱动信号

2. 激励发送的详细步骤

步骤1：Sequence生成事务

Sequence通过uvm_do宏或手动调用start_item/finish_item生成事务。

class my_sequence extends uvm_sequence #(my_transaction);
    task body();
        my_transaction tx;
        repeat(10) begin
            tx = my_transaction::type_id::create("tx");
            start_item(tx);       // 请求发送权限
            assert(tx.randomize());// 随机化事务
            finish_item(tx);      // 将事务提交给Sequencer
        end
    endtask
endclass

步骤2：Sequencer管理事务队列

事务缓存：finish_item()将事务放入Sequencer的请求队列。

仲裁机制：Sequencer根据配置的仲裁算法（如优先级、公平性）选择下一个发送的事务。

Driver在run_phase中循环调用get_next_item从Sequencer获取事务。

步骤3：Driver拉取事务

Driver在run_phase中循环调用get_next_item从Sequencer获取事务。

class my_driver extends uvm_driver #(my_transaction);
    virtual task run_phase(uvm_phase phase);
        forever begin
            my_transaction req;
            seq_item_port.get_next_item(req);  // 阻塞获取事务
            drive_to_dut(req);                // 驱动到DUT
            seq_item_port.item_done();        // 通知事务完成
        end
    endtask
endclass

get_next_item 的作用：

功能：从Sequencer的请求队列中阻塞获取下一个事务。
- 关键行为：
  - 阻塞等待：若Sequencer的队列为空，Driver会在此处挂起，直到Sequence产生新事务。
  - 获取事务对象：返回的req是uvm_sequence_item类型，通常需要转换为具体的Transaction类型。

item_done 的作用
功能：通知Sequencer当前事务已处理完毕，允许Sequencer释放资源并继续后续操作。
关键行为：
- 同步握手：解除Sequence中finish_item()的阻塞，使Sequence能继续发送下一个事务。
- 可选响应传递：通过参数返回响应数据（如读操作结果）
Sequence与Driver的交互

+-------------------+       +-------------------+       +-------------------+
| Sequence          |       | Sequencer         |       | Driver            |
+-------------------+       +-------------------+       +-------------------+
| start_item(req)   | -->   | 将req放入队列      | <--   | get_next_item(req)|
|                   |       |                   |       |                   |
| finish_item(req)  | <--   | 等待item_done()   | --(阻塞)-+                 |
|                   |       |                   |       | 处理req并驱动DUT |
|                   |       |                   |       | item_done()       |
+-------------------+       +-------------------+       +-------------------+

步骤4：事务完成确认

Driver调用item_done()通知Sequencer事务处理完毕，触发以下行为：
- 释放Sequence阻塞：解除finish_item()的阻塞，允许Sequence继续发送下一个事务。
- 响应传递（可选）：若需要返回响应数据（如读取DUT结果），可通过item_done(rsp)传递。

3. 关键交互机制

(1) 阻塞握手协议

start_item()：请求发送权限，若Sequencer未授权则阻塞。
finish_item()：将事务提交到Sequencer队列，等待Driver处理完成（item_done）后解除阻塞。

(2) 事务生命周期

Sequence生成事务 → Sequencer缓存 → Driver拉取 → 驱动到DUT → 确认完成 → Sequence继续

4. 多Sequence并发场景

当多个Sequence同时向同一个Sequencer发送事务时：

Sequencer仲裁：通过set_arbitration方法设置仲裁策略（如UVM_SEQ_ARB_FIFO、UVM_SEQ_ARB_PRIORITY）。
优先级控制：可通过set_priority调整Sequence优先级。

5. 示例：完整交互流程

// 场景：一个Sequence发送3个事务
// ----------------------------
// Sequence代码
class test_sequence extends uvm_sequence #(my_transaction);
    task body();
        for (int i=0; i<3; i++) begin
            my_transaction tx;
            tx = my_transaction::type_id::create("tx");
            start_item(tx);
            tx.data = i;
            finish_item(tx);  // 阻塞直到Driver调用item_done()
        end
    endtask
endclass

// Driver代码
class my_driver extends uvm_driver #(my_transaction);
    task run_phase(uvm_phase phase);
        forever begin
            my_transaction req;
            seq_item_port.get_next_item(req);  // 阻塞直到事务到达
            $display("Driving transaction: data=%0d", req.data);
            #10ns;  // 模拟驱动时序
            seq_item_port.item_done();         // 解除finish_item阻塞
        end
    endtask
endclass