SV lab5 分析

IC打工魂 2022-07-25

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lab4只是部分采用类替代，lab5将替换更多组件，验证结构如下图所示

而代码实现上，在program内，需要有Generatro,Driver, Scoreboard和Receiver类支持

下面分析类的实现，研究一个类，只需要掌握其数据的含义和操作数据的方法。程序设计，不过是对变量进行操作。

1、router_test.h

头文件一般负责定义，该文件将Packet类设置为可以先使用后声明，同时将消息类型为Packet对象的信箱设置为pkt_mbox，通过pkt_mbox声明句柄

2、Generator.sv

Generator赋值激励值的产生，比dut的端口层次更高，可以说它负责功能，即应该发送什么，而Driver则是负责如何把Generator的数据正确通过协议时序发送出去。

其组成如下，成员变量name用于区分不同的实例，pkt2send句柄可以通过randomize方法随机化其成员，out_box是信箱动态数组（有中括号）。

其中，new方法对name赋初值，创建Packet对象pkt2send，然后分配16个信箱的存储空间，对于每一个信箱使用new()方法创建一个无界信箱。由于共有16个通道，每个通道都有自己独立的激励。

gen方法通过.name访问成员变量name修改其名称，通过randomize方法对随机变量赋值。在调用randomize方法最好在if内，如此可以检查随机化的成败。

start方法要产生run_for_packets次激励，使用for循环控制次数，在一次激励中，先调用gen方法随机化pkt2send句柄指向的对象，然后通过浅拷贝将Generator类的pkt2send对象拷贝给pkt，最后在对应的通道的信箱存入Packet句柄。

3、DriverBase.sv

该部分，将负责激励的部分封装成一个类。通过虚接口rtr_io控制端口信号的电平，name用于区分不同的实例，sa，da,payload三个成员值由Generatro产生。

new方法实现如下，new方法主要对成员变量初始化赋值。DriveBase作为基类，负责对name和rtr_io变量进行赋值

其他方法负责发送激励，与之前的类似，只是访问接口信号的层次改变了，DriverBase类的实例要控制接口信号时，要使用this指针访问rtr_io成员，rtr_io就能访问cb内的具体信号。

4、Driver.sv

不改变原来的代码而修改设计功能，继承是个不错的方案。

基类DriverBase只是完成了由sa,da,payload控制一次传输，但并没有实现如何拿到Generator的数据。Driver类将补充实现

其成员如下，driver既要通过信箱拿到Generator的数据，还要把数据发送给Scoreboard参与比较。因此不同组件的通信，需要信箱in_box和out_box，另外还需要信号量sem动态数组，用于进程间通信。

new方法首先调用父类的new方法，一般子类的new方法第一行语句就是调用父类new方法。父类new方法需要name和rtr_io参数。尽管Driver类没有定义sa成员，但父类有，因此把port_id传给sa,要注意的是，激励部分只需要知道sa就可以了。另外，还要传入sem，in_box和out_box对成员赋初值

start方法，通过in_box的get方法接收Generator的信息存入变量pkt2send中，由于每个通道都有driver，因此判断pkt2send的sa是否和当前通道的sa相等，不相等则退出，重新get信息。当sa相等时，将pkt2send的da成员和payload成员赋给Driver的对应成员。

为了控制与Scoreboard的通信，毕竟完成一次发送就和接收端进行一次比较，因此要让Driver发完后再让Scoreboard检查。代码中，将通道da的信号量sem[da]通过get获取1个key,然后执行send方法完成一次激励发送，把pkt2send写入信箱out_box，最后返还key。这里阻塞接收端，理论上发送和接收都是并行工作，但显然发送先于接收

5、ReceiverBase.sv

该类负责对输出端口监测，通过rtr_io访问具体的信号，name用于区分实例，da则是表征哪个输出通道，pkt2cmp_payload则是将一次接收数据存入队列中，还有一个pkt2cmp句柄，毕竟通信的消息是Packet句柄

new方法要初始化name和rtr_io，并要创建Packet实例pkt2cmp。

recv方法，是原来的改版，不过是通过类的方法调用get_payload,get_payload方法可以得到队列pkt2cmp_payload，最后把da和pkt2cmp_payload组织成一个Packet实例，即用pkt2cmp存储结果

get_payload方法逻辑没有改变，只是变量都要采用类的方式访问

6、Receiver.sv

Receiver.sv仅仅采样interface信号，把结果存入成员pkt2cmp。Receiver增加了信箱和Scoreboard通信

其组成如下，out_box成员用于和Scoreboard通信

new方法如下，依然是对成员赋初值

start方法首先调用recv方法得到采样数据pkt2cmp，然后通过浅拷贝赋值给pkt,并存入信箱。

7、Scoreboard.sv

该类实现比较的功能，是对原来任务check的封装实现。其成员如下，为了比较，需要从Driver和Receiver接收数据，接收的Packet句柄分别存入pkt2send和pkt2cmp,即从信箱到本地。为了功能的正确性，还需要参考模型，即refPkt，该队列元素为Packet句柄。为了进程间通信，成员DONE用于触发

new方法如下，要注意的是传入的信箱句柄参数可能为空，因此判断其是否为空，为空则为信箱创建实例。

start方法先调用receiver_mbox信箱get方法从receiver拿到输出结果存入pkt2cmp，然后通过while循环拿出所有的driver_mbox信息，将其存入refPkt,然后调用check方法

check方法首先通过find_first_index方法查找第一个匹配da和pkt2cmp.da相等的元素索引，该方法返回一个队列。然后通过索引访问refPkt，赋值给pkt2send,然后调用Packet类的compare方法进行比较。当所有数据都比较完毕，触发DONE事件

8、test.sv

首先声明组件句柄，由于Driver和Receiver都有16个通道，采用动态数组。

再initial块，创建类实例，动态数组要先声明大小，对于每个通道的信号量sem初始分配1个key,输入通道连接Generator的out_box成员，即连接通过new赋值实现，同时连接Scoreboard的driver_mbox成员。对于输出通道，连接Scoreboard的receiver_mbox成员。

完成组件的连接后，调用任务reset进行复位，然后调用每个组件的start方法，最后等待DONE事件触发后结束

9、总述

下图反映了类之间的联系，图中不足之处有driver和receiver不是邮箱数组，即对于一个driver实例而言，只有一个inbox和outbox，这里简易起见，只画一个driver连接generator

文件句柄句柄

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