UVM中的field_automation机制应用
在引入my_mointor时，在my_transaction中加入了my_print函数；在引入reference model时，加入了my_copy函数；在引入scoreboard时，加入了my_compare函数。上述三个函数虽然各自不同，但是对于不同的transaction来说，都是类似的：它们都需要逐字段地对transaction进行某些操作。
这就是UVM中的field_automation机制，使用uvm_field系列宏实现：
//my_transaction.sv
4 class my_transaction extends uvm_sequence_item;
5
6 rand bit[47:0] dmac;
7 rand bit[47:0] smac;
8 rand bit[15:0] ether_type;
9 rand byte pload[];
10 rand bit[31:0] crc;
…
25 `uvm_object_utils_begin(my_transaction)
26 `uvm_field_int(dmac, UVM_ALL_ON)
27 `uvm_field_int(smac, UVM_ALL_ON)
28 `uvm_field_int(ether_type, UVM_ALL_ON)
29 `uvm_field_array_int(pload, UVM_ALL_ON)
30 `uvm_field_int(crc, UVM_ALL_ON)
31 `uvm_object_utils_end
…
37 endclass
这里使用uvm_object_utils_begin和uvm_object_utils_end来实现my_transaction的factory注册，在这两个宏中间，使用uvm_field宏注册所有字段。uvm_field系列宏随着transaction成员变量的不同而不同，如上面的定义中出现了针对bit类型的uvm_field_int及针对
byte类型动态数组的uvm_field_array_int。
当使用上述宏注册之后，可以直接调用copy、compare、print等函数，而无需自己定义。这极大地简化了验证平台的搭建，提高了效率：
//my_model.sv
26 task my_model::main_phase(uvm_phase phase);
27 my_transaction tr;
28 my_transaction new_tr;
29 super.main_phase(phase);
30 while(1) begin
31 port.get(tr);
32 new_tr = new("new_tr");
33 new_tr.copy(tr); //
34 `uvm_info("my_model", "get one transaction, copy and print it:", UVM_LOW)
35 new_tr.print(); //
36 ap.write(new_tr);
37 end
38 endtask
//my_scoreboard.sv
…
34 while (1) begin
35 act_port.get(get_actual);
36 if(expect_queue.size() > 0) begin
37 tmp_tran = expect_queue.pop_front();
38 result = get_actual.compare(tmp_tran);//
39 if(result) begin
40 `uvm_info("my_scoreboard", "Compare SUCCESSFULLY", UVM_LOW);
41 end
引入field_automation机制的另外一大好处是简化了driver和monitor。my_driver的drv_one_pkt任务和my_monitord的collect_one_pkt任务代码很长，但是几乎都是一些重复性的代码。使用field_automation机制后，drv_one_pkt任务可以简化为：
//my_driver.sv
38 task my_driver::drive_one_pkt(my_transaction tr);
39 byte unsigned data_q[];
40 int data_size;
41
42 data_size = tr.pack_bytes(data_q) / 8; //
43 `uvm_info("my_driver", "begin to drive one pkt", UVM_LOW);
44 repeat(3) @(posedge vif.clk);
45 for ( int i = 0; i < data_size; i++ ) begin
46 @(posedge vif.clk);
47 vif.valid <= 1'b1;
48 vif.data <= data_q[i];
49 end
50
51 @(posedge vif.clk);
52 vif.valid <= 1'b0;
53 `uvm_info("my_driver", "end drive one pkt", UVM_LOW);
54 endtask
第42行调用pack_bytes将tr中所有的字段变成byte流放入data_q中。pack_bytes极大地减少了代码量。在把所有的字段变成byte流放入data_q中时，字段按照uvm_field系列宏书写的顺序排列。在上述代码中是先放入dmac，再依次放入smac、ether_type、pload、crc。假如my_transaction定义时各个字段的顺序如下：
`uvm_object_utils_begin(my_transaction)
`uvm_field_int(smac, UVM_ALL_ON)
`uvm_field_int(dmac, UVM_ALL_ON)
`uvm_field_int(ether_type, UVM_ALL_ON)
`uvm_field_array_int(pload, UVM_ALL_ON)
`uvm_field_int(crc, UVM_ALL_ON)
`uvm_object_utils_end
那么将会先放入smac，再依次放入dmac、ether_type、pload、crc。
my_monitor的collect_one_pkt可以简化成：
//my_monitor.sv
34 task my_monitor::collect_one_pkt(my_transaction tr);
35 byte unsigned data_q[$];
36 byte unsigned data_array[];
37 logic [7:0] data;
38 logic valid = 0;
39 int data_size;
…
46 `uvm_info("my_monitor", "begin to collect one pkt", UVM_LOW);
47 while(vif.valid) begin
48 data_q.push_back(vif.data);
49 @(posedge vif.clk);
50 end
51 data_size = data_q.size();
52 data_array = new[data_size];
53 for ( int i = 0; i < data_size; i++ ) begin
54 data_array[i] = data_q[i];
55 end
56 tr.pload = new[data_size - 18]; //da sa, e_type, crc
57 data_size = tr.unpack_bytes(data_array) / 8; //
58 `uvm_info("my_monitor", "end collect one pkt", UVM_LOW);
59 endtask
这里使用unpack_bytes函数将data_q中的byte流转换成tr中的各个字段。unpack_bytes函数的输入参数必须是一个动态数组，所以需要先把收集到的、放在data_q中的数据复制到一个动态数组中。由于tr中的pload是一个动态数组，所以需要在调用unpack_bytes之前指定其大小，这样unpack_bytes函数才能正常工作。
