【導讀】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 )詳細介紹前三個(gè)步驟。
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 )詳細介紹前三個(gè)步驟。
將便攜式刺激標準（Portable Stimulus Standard，PSS）功能與通用驗證方法學(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(zhuān)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證方法學(xué)（UVM）和SystemVerilog的團隊會(huì )希望通過(guò)增加Portable Stimulus來(lái)擴展他們的驗證方法。通過(guò)結合不僅理解組合約束而且理解設計時(shí)間方面的約束求解器，可以生成針對特定驗證意圖的更有效的測試。
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(méi)有對現存的功能產(chǎn)生任何影響，現有的測試平臺仍然有效，繼續提供相同的覆蓋范圍。但若在嘗試達到理想覆蓋水平時(shí)碰到問(wèn)題，或者當希望測試用例被重定向為仿真或被用于芯片啟動(dòng)時(shí)，PSS增加的新功能就有用了。
隨著(zhù)時(shí)間的推移，對PSS功能的信心逐步增強，您可能會(huì )希望更改驗證方法以支持PSS生成的測試用例，而不是來(lái)自現有UVM環(huán)境的簡(jiǎn)單、隨機的測試用例。此外，PSS還提供了新的比對和評估覆蓋范圍的方法，相信這種方法也更直觀(guān)。
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)利用工具生成測試用例的模型。它是與UVM集成生成的測試用例。這意味著(zhù)，當談到集成，就不能使其獨立于特定供應商的工具。我會(huì )以盡可能通用的語(yǔ)言來(lái)描述集成的步驟，其他供應商可能也會(huì )有類(lèi)似的步驟，但自動(dòng)化的細節或級別可能會(huì )有所不同。
集成的六個(gè)步驟如下：
1.識別UVM接口，包括事務(wù)級建模（TLM）接口、軟件接口和內存。配置工具并集成到UVM。
2.創(chuàng )建PSS寄存器類(lèi)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)轉換IP-XACT描述來(lái)完成。
3.識別設計（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）的詳細信息。這些信息根據可合成TLM或軟件驅動(dòng)驗證（SDV）測試的可移植基元定義。
5.編譯模型、合成測試用例，并運行UVM仿真。
6.查看和調試結果，并分析覆蓋范圍。
下面我們將采用一個(gè)非常簡(jiǎn)單的設計來(lái)演示這些概念。該設計源自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)驗證IP（VIP），用于配置和發(fā)送/接收數據。此外，每個(gè)CPU都開(kāi)放其由AMBA高級外設總線(xiàn)（APB）VIP驅動(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)轉換為VIP使用的事務(wù)，類(lèi)似于uvm_reg_adapter。（來(lái)源：Breker）
圖4：生成的trek_sequence等待來(lái)自模型的數據，使用上面的代碼轉換數據，并將其發(fā)送給VIP。即該代碼用于實(shí)現兩種類(lèi)型數據的轉換。這里也可以使用用戶(hù)創(chuàng )建的序列。當監視模塊捕獲動(dòng)作或與比對模塊一起使用時(shí)，反方向也存在類(lèi)似的代碼。（來(lái)源：Breker）
步驟2建立了VIP的寄存器和存儲器映射。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)記錄其內部IP。如果是這種情況，將采用實(shí)用程序執行必要的轉換。Breker采用了建議的HSI，HSI在PSS標準第一版中并未獲得批準。
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計發(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(chēng)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規范中的字段名稱(chēng)作了修改。（來(lái)源：Breker）
步驟3是識別系統組件。該設計中，主要的IP模塊是UART、DMA和AES，稱(chēng)為“PSS組件”。每個(gè)模塊都具有稱(chēng)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 - 輸出數據、輸入數據
·AES - 加密、解密
·CPU - 輸出數據、輸入數據
需要注意的是，首次編寫(xiě)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(zhù)驗證任務(wù)的進(jìn)展，再定義附加的、次級的操作。這不會(huì )對已執行的驗證有任何影響，只會(huì )造成更多的序列。
為每個(gè)計算元素（UART、DMAC、AES）創(chuàng )建資源池。
并使用流對象（FIFO，Reg）和為每個(gè)元素創(chuàng )建的相應“池”來(lái)定義到塊的接口。
最后，PSS鎖定對共享資源或獨占資源使用的控制。調度程序將利用它來(lái)確保不會(huì )嘗試使硬件同時(shí)執行互斥操作。
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”是淺藍色框，“資源”是深藍色菱形，“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//用戶(hù)代碼開(kāi)始和//用戶(hù)代碼結束標記，標記中間即為動(dòng)作的詳細描述。重新生成模型時(shí)，標記間的代碼會(huì )保留。
