Modelsim下uvm环境的搭建

发布时间:2021-09-01 12:50:16 作者:chen
来源:亿速云 阅读:273

Modelsim下UVM环境的搭建

引言

UVM(Universal Verification Methodology)是一种广泛应用于硬件验证的标准方法学。它基于SystemVerilog,提供了一套强大的验证框架,能够显著提高验证效率和代码复用性。Modelsim是业界常用的仿真工具之一,支持UVM验证环境的搭建和运行。本文将详细介绍如何在Modelsim中搭建UVM环境。

环境准备

在开始搭建UVM环境之前,需要确保以下工具和库已经安装并配置好:

  1. Modelsim:确保安装的版本支持SystemVerilog和UVM。
  2. UVM库:UVM库可以从Accellera官网下载,或者使用Modelsim自带的UVM库。
  3. SystemVerilog编译器:确保Modelsim能够编译SystemVerilog代码。

创建UVM测试平台

1. 创建项目结构

首先,创建一个项目目录,并在其中创建以下子目录:

uvm_project/
├── src/
│   ├── dut/
│   ├── tb/
│   └── uvm_tb/
├── sim/
└── scripts/

2. 编写DUT代码

src/dut/目录下编写设计代码。例如,一个简单的DUT代码如下:

module dut (
    input logic clk,
    input logic rst,
    input logic [7:0] data_in,
    output logic [7:0] data_out
);
    always_ff @(posedge clk or posedge rst) begin
        if (rst)
            data_out <= 8'b0;
        else
            data_out <= data_in;
    end
endmodule

3. 编写UVM测试平台

src/uvm_tb/目录下编写UVM测试平台代码。UVM测试平台通常包括以下几个部分:

3.1 Testbench顶层模块

module tb_top;
    logic clk;
    logic rst;
    logic [7:0] data_in;
    logic [7:0] data_out;

    // 实例化DUT
    dut dut_inst (
        .clk(clk),
        .rst(rst),
        .data_in(data_in),
        .data_out(data_out)
    );

    // 时钟生成
    initial begin
        clk = 0;
        forever #5 clk = ~clk;
    end

    // 复位生成
    initial begin
        rst = 1;
        #10 rst = 0;
    end

    // UVM启动
    initial begin
        uvm_config_db#(virtual dut_if)::set(null, "*", "vif", dut_if_inst);
        run_test("base_test");
    end
endmodule

3.2 UVM Test

class base_test extends uvm_test;
    `uvm_component_utils(base_test)

    function new(string name, uvm_component parent);
        super.new(name, parent);
    endfunction

    virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
        super.build_phase(phase);
        // 配置UVM环境
    endfunction

    virtual task run_phase(uvm_phase phase);
        // 运行测试用例
    endtask
endclass

3.3 UVM Environment

class my_env extends uvm_env;
    `uvm_component_utils(my_env)

    function new(string name, uvm_component parent);
        super.new(name, parent);
    endfunction

    virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
        super.build_phase(phase);
        // 实例化UVM组件
    endfunction
endclass

3.4 UVM Agent

class my_agent extends uvm_agent;
    `uvm_component_utils(my_agent)

    function new(string name, uvm_component parent);
        super.new(name, parent);
    endfunction

    virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
        super.build_phase(phase);
        // 实例化driver、monitor、sequencer
    endfunction
endclass

编译和仿真

1. 编写编译脚本

scripts/目录下编写编译脚本compile.do

vlib work
vlog -sv +incdir+$env(UVM_HOME)/src $env(UVM_HOME)/src/uvm_pkg.sv
vlog -sv src/dut/dut.sv
vlog -sv src/tb/tb_top.sv
vlog -sv src/uvm_tb/base_test.sv
vlog -sv src/uvm_tb/my_env.sv
vlog -sv src/uvm_tb/my_agent.sv

2. 编写仿真脚本

scripts/目录下编写仿真脚本simulate.do

vsim -novopt -c tb_top
run -all
quit

3. 运行仿真

在Modelsim中执行以下命令:

do scripts/compile.do
do scripts/simulate.do

结果分析

仿真完成后,可以在Modelsim中查看波形文件,分析测试结果。如果测试通过,UVM环境搭建成功。

结论

本文详细介绍了如何在Modelsim中搭建UVM环境,包括项目结构创建、DUT代码编写、UVM测试平台搭建、编译和仿真脚本编写等步骤。通过本文的指导,读者可以快速上手在Modelsim中使用UVM进行硬件验证。

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