UVM driver

2023-11-22
#UVM #Testbench Structure
UVM

What is a driver?

UVM driver是一個了解如何將signal驅動(drive)到design的特定interface的實體。例如為了驅動一個APB bus protocol，UVM driver定義了訊號的時序，打出正確的signal以便有效使用這個protocol。所有driver類別都應直接或間接地從uvm_driver擴充。
從Sequencer取得transaction level的物件，然後UVM driver透過interface handle將它們驅動到design。

Steps to create a UVM driver

  1. 建立一個繼承uvm_driver的class，然後註冊到factory上

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    class my_driver extends uvm_driver;
      `uvm_component_utils (my_driver)

      function new (string name = "my_driver", uvm_component parent = null);
        super.new (name, parent);
      endfunction
      ...
    endclass

  2. 宣告virtual interface handle 然後在build_phase的時候用uvm_config_db 的get method得到這個interface的object

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    class my_driver extends uvm_driver;
      ...
      virtual if_name vif_0;

      virtual function void build_phase (uvm_phase phase);
        super.build_phase (phase);
          if (! uvm_config_db #(virtual if_name) :: get (this, "", "vif_0", vif_0)) begin
            `uvm_fatal (get_type_name (), "Cannot get handle to virtual interface if_name")
          end
      endfunction
      ...
    endclass

  3. 實作run_phase

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    class my_driver extends uvm_driver;
      virtual task run_phase (uvm_phase phase);
        forever begin
          // 1. get_next_item()
          // 2. assign_the_data_into_DUT_interface()
          // 3. finish_driving_transaction()
        end
      endtask
    endclass

UVM Driver-Sequencer handshake

UVM driver is a parameterized class which can drive a specific type of transaction object.
UVM driver是一個參數化的class，可以驅動transaction object。
Driver有一個 uvm_seq_item_pull_port可以接收從uvm_sequencer發來的request。它也可以把object傳回給uvm_sequencer，通常request和reponse的傳的東西的type是相同的

如果有明確指定type的話，request和reponse的物件的type也可以不同，UVM driver用以下方法與sequencer互動。

Method Description
get_next_item Block method，會卡著一直等到sequencer中有可用的request為止。之後要使用 item_done 完成handshake。
try_next_item Non-blocking method，如果sequencer中沒有可用的request就會return null。有request的話會回傳object的pointer。
item_done 完成driver和sequencer handshake的Non-blocking method。要在 get_next_item 或 try_next_item 成功之後呼叫item_done。

How are driver/sequencer API methods used?

Driver和Sequencer的handshake機制背後的想法是允許driver從sequence中獲取一連串的transaction object，並在收到後回應response，才能繼續get下一個item。

  1. 呼叫 get_next_item 後要接著呼叫 item_done

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    virtual task run_phase (uvm_phase phase);
      my_data req_item;

      forever begin
        seq_item_port.get_next_item (req_item);

        // Drive signals to the interface
        // ...

        seq_item_port.item_done();
      end
    endtask

  2. 呼叫 get 後要接著呼叫 put

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    virtual task run_phase (uvm_phase phase);
      my_data req_item;

      forever begin
        seq_item_port.get (req_item);

        // Drive signals to the interface
        // ...

        seq_item_port.put (rsp_item);
      end
    endtask