在开始uvm的实验3之前，对之前的层次没啥印象，重新看了一遍实验4，大致是可以理解了。

不太理解的时候就继续往前走，蓦然回首的时候，会更加明朗。

 硬件

硬件部分分为4个组件，分别是slave_fifo，arbiter， formater，register

slave_fifo

功能：接收三个channel的数据并存储到fifo中

时序：valid为高且ready为高写入数据，valid为高但ready为低则等待ready为高再写

这里写硬件module的时候，三个的通道的信号可以用带x的来表示通用

• 程序解读
  1. 声明端口，一共6输入5输出：clk和rstn不用多说，chx_data_i是输入过来的数据，chx_valid_i为高时才可以开始写入数据，同时chx_ready_o为高，才把数据写入，以上是4个输入和1个输出；来自arbiter的a2sx_ack_i告诉这里哪一个通道可以读出数据给arbiter。
  2. 内部变量声明：由于要实现的是同步fifo，需要声明读写指针和缓存寄存器（前宽后深），fifo的第二个关键点是空满标志，wire声明后assign；剩余空间data_cnt_s，同时也assign给margin_o；a2sx_ack_i被assign给rd_en_s，表示可以读。
  3. 关于chx_ready_o的always块：fifo不满且寄存器说可以写（slvx_en_i为高），chx_ready_o为高
  4. slvx_req_o：复位信号为低，为0；否则，只要fifo不空slvx_req_o就为1，就可以向arbiter请求读出数据
  5. 读写指针+读写数据：直接把指针（而不用地址）写在mem[]中；在rstn+arbiter说可读rd_en_s+不空时读出数据，在rsnt+chx_valid_i+chx_ready_o+寄存器说可以写slvx_en_i时写入
  6. slvx_val_o：输出到arbiter的信号，收到arb可读信号rd_en_s且对应fifo不空时为有效数据，slvx_val_o为高

arbiter

功能：按照寄存器

时序：

• 程序解读
  1. 声明端口：和寄存器连接，寄存器给过来通道的优先级slvx_prio_i和数据包长度slvx_pkglen_i；和上面的slave_fifo连接，输入数据+slvx_req_o+slvx_val_o，输出a2sx_ack_i；和formater连接，输出有效信号a2f_val_o+通道id a2f_id_o+数据a2f_data_o+数据包长度a2f_pkglen_sel_o
  2. 通道选择：由于3个fifo只要不空slvx_req_o就会为1，也就是最多会有3个通道同时请求arb来读数据，这时候就要看谁的优先级slvx_prio_i更大，就给通道选择寄存器id_sel_r赋对应的id，然后把数据包长度slvx_pkglen_i给到输出寄存器a2f_pkglen_sel_r
  3. 只要通道id、slvx_val_o、slvx_data_i任何一个有变化就赋值给输出

formater

功能：根据寄存器的指令，接收arbiter来的数据及其id等，发送指定长度的数据包

时序：准备发送出数据包时，fmt_req_o置高，等待fmt_grant_i置高后下一个周期fmt_req_o置低同时fmt_start_o置高并维持一个clk，此时数据开始发送，发完一个数据的同时fmt_end_o也置高，数据发送完毕fmt_end_o也置低。相邻数据包之间至少一个clk，fmt_req_o才可被置高

• 代码解读
  1. 端口声明：从arb过来的3个输出作为输入a2f_val_i，a2f_id_i，a2f_data_i；从寄存器过来的pkglen_sel_i；开始传送数据的信号fmt_grant_i；输出数据以及传送数据过程中需要的信号fmt_chid_o，fmt_length_o，fmt_data_o、fmt_start_o，fmt_end_o
  2. 数据包长度length_r：根据寄存器信号pkglen_sel_i确定对应的长度
  3. fmt内部fifo写入指针：根据arb给过来的a2f_id_i，若有效a2f_val_i | 内部buffer有效buffer0_val_r且fmt要求fmt_ack_r，则将对应的写入指针+1，也就是写入一个数据
  4. fmt内部fifo与slave的buffer：根据buffer有效位和fmt要求位，将slave的buffer缓存着的数据给到fmt_fifo；根据arb数据有效位和fmt不要求发送，将数据缓存到slave_buffer里
  5. fmt内部fifo读出指针：根据fmt_send_r，每发送出一次就加1,
  6. fmt内部fifo读出数据：根据fmt_send_r，将内部fifo对应地址的数据给到输出
  7. 有限状态机完成各个动作状态：req，wait_grant，start，send，end，idle
  8. 对状态机各个状态下的信号进行配置

register

功能：根据指令cmd配置mcdf的功能

时序：指令一共有三个，分别对应不同的地址，写指令在当前clk就可以写入，读指令

地址0x00、0x04、0x08分别对应32bits的读写寄存器的3个通道；地址0x10、0x14、0x18分别对应32bits的只读寄存器的3个通道；

对于读写寄存器，第0位是通道使能信号，复位值1；1-2位是优先级，0最高，复位值3最小；3-5位存放数据包长度，0123分别表示4、8、16、32，4-7位表示32，复位值是0；6-31位无法写入，复位值0。

对于只读寄存器，0-7位表示fifo的可写余量，和fifo保持同步变化，复位值为fifo深度32；8-31位是保留位，复位值是0。

• 代码解读
  1. 端口声明：输入指令cmd及其地址addr，及其数据data，输入三个fifo的margin为slvx_margin_i；输出优先级slvx_prio_o，通道使能slvx_en_o，数据包长度slvx_pkglen_o，数据cmd_data_o
  2. 内置mem追踪fifo余量：mem的5-3位分别存放通道2-0的fifo余量，由于只读寄存器的描述，高24位是保留位为0，低7-0存放slvx_margin_i
  3. 内置mem的读写寄存器——写指令：mem的2-0位根据指令地址cmd_addr_i分别存放通道2-0读写寄存器的数据cmd_data_i，高26位是保留位0，低5-0位存放输入的数据cmd_data_i
  4. 读指令：指令为读READ时，根据指令地址cmd_addr_i将对应地址中的mem，也就是6个取一个给到输出端cmd_data_reg

 软件

给硬件的各个部分都做个package

• chnl_pkg

  1. trans事务类：包含数据data、id、间隔；约束；克隆；打印
  2. driver：通过mailbox获取trans的句柄req，将数据给到输出端，信号由接口打包着
  3. generator：例化了两个mailbox和trans的句柄req，因为需要做约束；将trans数值赋给mailbox
  4. monitor：检测输出端的数据，放到邮箱中
  5. agent：例化了driver和monitor，并连接接口，执行各自的run任务

• arb_pkg

  为空，组件类型还是一样

• fmt_pkg

  1. trans事务类：包含数据data、id、长度；由于克隆和compare可以用uvm实现，这里不再赘述，
  2. driver：内置了一个邮箱模拟下行的fifo；一样是通过mailbox获取trans的句柄req，根据trans中fifo的深度和带宽进行相应的配置
  3. generator：例化了两个mailbox和trans的句柄req，做约束；将trans数值赋给mailbox
  4. monitor：检测输出端的数据，放到邮箱中
  5. agent：例化了driver和monitor，并连接接口，执行各自的run任务

• mcdf_pkg

  1. mcdf_refmodel：模拟mcdf的硬件行为，包括复位，更新寄存器数据，打包三个通道过来的数据
  2. mcdf_checker：例化所有mailbox，把对应mailbox的trans给到refmod，把refmod输出端mailbox给到期望的信箱；比较monitor采集到的trans和期望的是否一致，记录错误数量
  3. mcdf_env：例化所有agent，让所有pkg的agent运行起来
  4. mcdf_base_test：例化env、所有generator，把mailbox传递给driver的信箱，让env运行起来
  5. mcdf_data_consistence_basic_test

• rpt_pkg

  利用uvm的信息机制就可以替代，这里忽略

• tb

  1. 接口：输入端chnl_intf，寄存器端reg_intf，仲裁器端arb_intf，整形器端fmt_intf，整个mcdf的mcdf_intf；每个接口都有两个时钟块，drv和mon
  2. tb：接口连接；植入各个pkg，连接接口

UVM 实验3——TLM通信和回调函数

主要就是将原本用mailbox进行传递信号的部分全部替换成tlm端口，除了generator。用tlm通信管道替换了refmod里面的三个输出端mailbox，并用其自带端口进行通信。然后是利用回调函数进行test的延伸扩展。最后将利用uvm_root类配置一些仿真参数，配置了信息冗余度、仿真退出count、仿真最大时间长度。