當我開始使用UVM RAL時，我無法理解UVM基類庫對更新Desired和Mirror 寄存器的解釋。覺得使用的術語并不能準確地反映里面的真實的意思。花了一些時間后，我想出了一個表格，它可以幫助我理解寄存器模型API 的行為，以及如何最好地調用它們。

在介紹表格之前，我們先來看看寄存器模型的創建過程：

1. 創建寄存器格式規范
2. 將規范轉換為 UVM 寄存器模型
3. 使用寄存器模型

創建寄存器格式規范：有許多寄存器格式可用于描述DUT的寄存器規范。您可能熟悉廣泛使用的 Synopsys RALF 格式。下圖說明了使用 Synopsys Ralgen 工具將 RALF 格式轉換為寄存器模型的流程。虛線表示您可以為不同的方法生成寄存器模型：

使用寄存器模型：寄存器模型具有一組用于Desired和Mirror寄存器值的變量。UVM文檔使用了術語Desired 和Mirror， 但我在下面將它們稱為Main和Mirror以避免混淆。Mirror變量的目的是始終保持或表示RTL的值，以便它可以用作Scoreboard。有很多 API 可對這些變量進行操作。此處的目的是闡明在仿真期間調用這些API時Main變量和Mirror變量會發生什么。

讓我們看一下可用的 API。我將它們分為三組：Active、Passive和Indirect。

Active： 在總線上通過物理事務做讀寫操作。Read()、write()、update() 和 mirror() 是Active API，它們使用物理接口在 DUT 上運行。您可以選擇使用后門機制，在這種情況下它不會消耗仿真周期。與使用前門訪問相同的RTL寄存器行為一致。

Passive：僅使用寄存器模型操作。set()、get() 和 predict() 是直接在模型上操作的Passive API。調用Passive peek() 不會在讀取過程中改變寄存器值。例如，讀取以清除寄存器——執行 peek() 時寄存器不會被清除。

Indirect： 有一組 API 可以間接在 DUT 上運行，它們是 peek() 和 poke()。請注意 peek() 和 poke() API 只是后門訪問。盡管 poke 可以更新 RTL 寄存器，但它不能模擬物理讀取期間可能發生的實際寄存器行為。例如，寫1來清除寄存器。

讓我們簡要介紹一下廣泛使用的 API 定義。您可以在 UVM 類參考指南中找到更多詳細信息。

Read()：使用前門或后門訪問從 DUT 寄存器中讀取值。

Write()：使用前門或后門訪問更新 DUT 寄存器。

Update()： 如果您使用 set() 更改了主寄存器變量中的任何值，則可以使用這種方法（批量更新）將所有這些寄存器寫入 DUT。您可以調用單獨的 write() 方法來實現相同的結果。

Mirror()： Mirror 維護DUT寄存器值的副本。Mirror() 方法讀取寄存器，如果啟用檢查，則可選擇將回讀值與當前鏡像值進行比較。 可以使用物理接口（前門）或 peek()（后門）機制執行鏡像。

Peek()： 使用后門訪問機制從DUT寄存器中讀取值。

Poke()：使用后門訪問機制將指定值寫入DUT寄存器。

Predict()：您可以使用此方法將鏡像變量值更改為期望值。

我進行了一些實驗，下表顯示了當從Testbench執行任何這些 API 時，寄存器模型和 DUT 中發生的情況。

縮寫

UMV – 更新主變量，UMrV – 更新鏡像變量，AP – Auto Predict

RDR – 讀取DUT寄存器，UDR – 更新DUT寄存器，RMV – 讀取Main變量

FD – 前門，BD – 后門，* – 檢查是否使用了 UVM_CHEK， NA – 不適用

要記住的幾點

沒想到 peek() 和 poke() 方法會無條件更新鏡像值。查看UVM源碼后，發現在peek()和poke()方法內部無條件調用do_preedit()方法。我還注意到使用后門機制的 write() 和 read() 方法會在調用 do_predict() 時更新鏡像寄存器，而無需檢查此 get_auto_predict() 方法的輸出。我看到這個有條件調用的唯一地方是具有前門訪問的 write() 和 read() 方法。

在與專家討論后，了解到這樣設計是有意的，是為了確保鏡像變量中具有最新的寄存器值。類似地，使用后門訪問的 read()/write() 也會更新鏡像寄存器——這也是有意的。因為使用了后門，所以不會在物理接口上觀察到（當auto predict關閉時）更新寄存器模型的事務。因此，它必須在所有情況下進行更新。

作者：Vidyashankar Ramaswamy

來源：

https://blogs.synopsys.com/vip-central/2015/01/06/using-uvm-register-model/