uvm中的Scoreboards介绍

在验证过程中让DUT进入特定场景只是验证的重要部分之一，验证环境还应该检查来自DUT的输出响应。可以使用两种类型的自动检查机制：

断言--源于规范或设计实现，确保正确的时序行为。断言通常侧重于信号级。可重用的断言也是可重用验证组件的一部分，当然设计也可以将断言放在DUT RTL中。

数据检查器-确保DUT整体的正确性。

Scoreboards

self-checking验证环境的一个重要部分是Scoreboards。通常情况下，Scoreboards在功能层面上验证设计的正确操作。Scoreboards承担的责任因实现方式而异。下面展示一个Scoreboards的例子，它验证了一个UBus slave interface。

UBus Scoreboard 示例

写到一个地址的数据应该在读取该地址时返回，验证环境的拓扑结构如下图所示：

在这个例子中，创建了一个top-level environment，其中有一个UBus environment，包含bus monitor，一个master agent，和一个slave agent。

定义Scoreboard：

添加必要的TLM export，以便与monitor进行通信。

执行TLM export的方法，定义export被调用时的行为。

向uvm_scoreboard添加Exports ：

在上图的例子中，monitors提供了一个TLM uvm_analysis_port(s)接口， scoreboard需要提供TLM uvm_analysis_imp。

1 classubus_example_scoreboardextendsuvm_scoreboard;
2   uvm_analysis_imp#(ubus_transfer,ubus_example_scoreboard)
3   item_collected_export;
4   ... 
5   function new (string name, uvm_component parent); 
6     super.new(name, parent);
7   endfunction : new
8   function void build_phase(uvm_phase phase); 
9     item_collected_export = new("item_collected_export", this); 
10   endfunction
11 ...

第2行声明了uvm_analysis_export。第一个参数ubus_transfer，定义了通过这个TLM接口通信的uvm_object。第二个参数定义了父类类型。

第9行创建item_collected_export实例。

由于scoreboard提供了一个 uvm_analysis_imp，scoreboard必须实现该export所要求的所有方法。这意味着需要定义write virtual function的实现：

virtual function void write(ubus_transfer trans);
  if (!disable_scoreboard)
    memory_verify(trans);
endfunction : write

write()的实现定义了在这个接口上接收到数据时的行为。如果disable_scoreboard为0，就会以transaction为参数调用memory_verify()函数。

将Scoreboard添加到Environment中

一旦定义好scoreboard，就可以添加到UBus的 top-level environment中。首先，在ubus_example_env类中声明ubus_example_scoreboard。

ubus_example_scoreboard scoreboard0；

scoreboard可以在build() phase构建：

function ubus_example_env::build_phase(uvm_phase phase);
...
scoreboard0 = ubus_example_scoreboard::create("scoreboard0",
this);
...
endfunction

在UBus environment中连接slaves[0] monitor到scoreboard的export上。

function ubus_example_env::connect_phase(uvm_phase phase);
...
ubus0.slaves[0].monitor.item_collected_port.connect(
scoreboard0.item_collected_export);
...
endfunction

总结下，添加scoreboard的过程：

声明scoreboard组件

添加必要的exports。

实现所需的方法来执行特定的功能。

将scoreboard添加到environment中

声明并实例化scoreboard组件。

连接TLM port

审核编辑：刘清