记分板的实现

1. 积分板的总体结构与作用

• 接收来自 APB 和 UART 的数据包（pkt）。

• 存储这些数据包在相应的队列中。

• 比较实际从硬件捕获的输出（监视器捕获的）与软件驱动的预期数据（驱动器生成的）。

• 通过 uvm_error 和 uvm_info 记录是否存在不匹配。

1. 端口定义和数据存储：积分板通过 uvm_analysis_imp 接口接收来自监视器和驱动器的数据包，并将这些数据存储在相应的队列中。

2. 数据比较与配置比较：积分板会根据DUT的配置进行状态更新，同时对比预期与实际的通信数据。

3. 日志与错误报告：如果预期数据和实际数据不匹配，积分板会打印错误日志，帮助工程师定位设计中的问题。

2. 主要模块说明

(1) 分析接口 (uvm_analysis_imp_decl)

`uvm_analysis_imp_decl(_monapb)
`uvm_analysis_imp_decl(_monuart)
`uvm_analysis_imp_decl(_drvuart)

• 这几行代码是使用 uvm_analysis_imp_decl() 宏来创建分析端口。这些端口会用来接收不同类型的数据包。

• _monapb，_monuart，_drvuart 分别用于区分 APB 和 UART 的监视器数据包，以及 UART 驱动器的数据包。

(2) 数据存储与端口声明

apb_transaction pkt_qu_monapb[$];
uart_transaction pkt_qu_monuart[$];
uart_transaction pkt_qu_drvuart[$];

• 这些队列用于存储从不同监视器和驱动器收到的数据包。

• 每种类型的数据包被推入不同的队列，以便积分板可以在比较时正确区分数据。

uvm_analysis_imp_monapb #(apb_transaction, apbuart_scoreboard) item_collected_export_monapb;
uvm_analysis_imp_monuart #(uart_transaction, apbuart_scoreboard) item_collected_export_monuart;
uvm_analysis_imp_drvuart #(uart_transaction, apbuart_scoreboard) item_collected_export_drvuart;

• 这几行代码是定义用于接收数据的分析接口端口。每个端口都连接了相应的监视器或驱动器，以接收特定类型的数据包。

(3) write 函数的实现

function void apbuart_scoreboard::write_monapb(apb_transaction pkt);
    pkt_qu_monapb.push_back(pkt); // 将来自APB监视器的数据包放入队列末尾
endfunction

• write_monapb()，write_monuart() 和 write_drvuart() 分别将来自 APB 监视器、UART 监视器和 UART 驱动器的数据包存入相应的队列。

• 这些数据包将稍后用于比较过程。

(4) run_phase() 任务

task apbuart_scoreboard::run_phase(uvm_phase phase);
    apb_transaction apb_pkt_mon;
    uart_transaction uart_pkt_mon;
    apb_transaction apb_pkt_drv;
    uart_transaction uart_pkt_drv;

    forever begin
        wait(pkt_qu_monapb.size() > 0);
        apb_pkt_mon = pkt_qu_monapb.pop_front();

        // 根据不同地址对数据包进行操作
        if (apb_pkt_mon.PWRITE==1 &&
            (apb_pkt_mon.PADDR == cfg.baud_config_addr ||
             apb_pkt_mon.PADDR == cfg.frame_config_addr ||
             apb_pkt_mon.PADDR == cfg.parity_config_addr ||
             apb_pkt_mon.PADDR == cfg.stop_bits_config_addr)) {
            // 更新配置寄存器
            case(apb_pkt_mon.PADDR)
                cfg.baud_config_addr: baud_rate_reg = apb_pkt_mon.PWDATA;
                cfg.frame_config_addr: frame_len_reg = apb_pkt_mon.PWDATA;
                cfg.parity_config_addr: parity_reg = apb_pkt_mon.PWDATA;
                cfg.stop_bits_config_addr: stopbit_reg = apb_pkt_mon.PWDATA;
                default: `uvm_error(get_type_name(), $sformatf("------ :: Incorrect Config Address :: ------"))
            endcase
        end else if (apb_pkt_mon.PWRITE == 0 &&
                    (apb_pkt_mon.PADDR == cfg.baud_config_addr ||
                     apb_pkt_mon.PADDR == cfg.frame_config_addr ||
                     apb_pkt_mon.PADDR == cfg.parity_config_addr ||
                     apb_pkt_mon.PADDR == cfg.stop_bits_config_addr)) {
            // 比较配置
            compare_config(apb_pkt_mon);
        } else if (apb_pkt_mon.PADDR == cfg.trans_data_addr) {
            // 比较发送数据
            wait(pkt_qu_monuart.size() > 0);
            uart_pkt_mon = pkt_qu_monuart.pop_front();
            compare_transmission(apb_pkt_mon, uart_pkt_mon);
        } else if (apb_pkt_mon.PADDR == cfg.receive_data_addr) {
            // 比较接收数据
            wait(pkt_qu_drvuart.size() > 0);
            uart_pkt_drv = pkt_qu_drvuart.pop_front();
            compare_receive(apb_pkt_mon, uart_pkt_drv);
        }
    end
endtask

• 流程分析：
1. 等待 pkt_qu_monapb 队列中有数据。
2. 从队列中取出数据包。
3. 根据地址类型执行不同操作：
• 如果是配置写操作（PWRITE == 1），则更新内部寄存器。
• 如果是配置读操作（PWRITE == 0），则调用 compare_config() 函数，检查配置数据的正确性。
• 如果是传输数据地址，则从 pkt_qu_monuart 中取出UART数据，并调用 compare_transmission() 比较。
• 如果是接收数据地址，则从 pkt_qu_drvuart 中取出UART数据，并调用 compare_receive() 比较。

(5) 比较函数

• compare_config()：比较配置寄存器的数据是否正确。例如，检查波特率、帧长度等是否匹配。

• compare_transmission()：将 APB 传输的数据包与 UART 的传输数据包进行对比。如果不匹配，则报告错误。

• compare_receive()：比较 APB 接收的数据与 UART 驱动器发送的数据是否一致。

function void apbuart_scoreboard::compare_transmission(apb_transaction apb_pkt, uart_transaction uart_pkt);
    if (apb_pkt.PWDATA == uart_pkt.transmitter_reg)
        `uvm_info(get_type_name(), $sformatf("------ :: Transmission Data Packet Match :: ------"), UVM_LOW)
    else
        `uvm_error(get_type_name(), $sformatf("------ :: Transmission Data Packet MisMatch :: ------"))
    `uvm_info(get_type_name(), $sformatf("Expected Transmission Data Value : %0h Actual Transmission Data Value: %0h", apb_pkt.PWDATA, uart_pkt.transmitter_reg), UVM_LOW)
endfunction

• 在这些比较函数中，如果数据不匹配，会通过 uvm_error() 打印错误信息，这对于验证流程中的问题定位非常重要。

3. 积分板的工作机制总结

• 数据接收：积分板通过分析接口端口接收来自 APB 和 UART 的数据包，并将这些数据包存储在相应的队列中。每个队列都是通过动态数组实现的，使用 $ 表示动态大小，可以根据需要动态扩展。每当接收到新的数据包时，数据会通过 push_back() 方法被添加到队列末尾，确保数据按照接收的顺序存储。稍后在 run_phase() 中，这些数据会通过 pop_front() 方法从队列的开头被取出，以保证数据的顺序处理。

• 数据比较：在 run_phase 中，积分板会根据数据包的地址信息确定如何处理这些数据，是进行配置更新、读取比较，还是进行传输数据或接收数据的比较。

• 错误报告：通过调用 compare_config()、compare_transmission() 和 compare_receive()，将实际输出与预期值进行比较，发现不一致时会记录错误，帮助验证工程师发现设计中的问题。

4. 总结

• 监视器和驱动器接口接收数据。

• 将数据存入相应的队列。

• 在运行阶段根据地址类型执行对比操作。

• 记录匹配和不匹配的日志信息，帮助工程师发现和修复设计中的错误。