什么是UVM environment？

什么是UVM environment？

UVM environment包含多个可重用的验证组件，并根据test case的需求进行相应的配置。例如，UVM environment可能具有多个agent（对应不同的interface）、scoreboard、functional coverage collector和一些checker。

对于一个复杂的数字系统，UVM environment可能还集成其他一些较小的UVM environment，这些相对较小的验证环境用于对各个子系统/模块进行验证。所以，被集成的子模块/系统验证环境中的很多组件和sequence都是可以复用的。

为什么验证组件不直接放在test case中？

从技术上讲，一些验证组件可以直接在用户定义的testcase(uvm_test类)中实例化。

class base_test extends uvm_test;  `uvm_component_utils(base_test)
  apb_agent       m_apb_agent;  spi_agent       m_spi_agent;
  base_scoreboard   m_base_scbd;
virtual function void build_phase(uvm_phase phase);// Instantiate agents and scoreboard  endfunctionendclass

但是，不建议这样做：test case不能够复用，因为它们依赖于特定的验证环境，针对每个testcase都开发一个uvm environment比较低效。 简单来说，uvm environment存在的意义就是不同的testcase都使用同一套验证环境代码 ，是为了验证环境的复用性考虑的。

因此，始终建议开发一个比较通用的，适用所有test case的验证环境， 然后在多个test case中实例化该验证环境类uvm environment。此外，不同的testcase可以配置、启动、禁用验证环境中的各种配置，可能是激励的随机机制、agent的active/passive模式，也可能是scoreboard的开关。

创建 UVM environment的步骤

• 创建一个继承自uvm_env的自定义类，注册到工厂，并调用 new函数

// my_env is user-given name for this class that has been derived from "uvm_env"class my_env extends uvm_env;
// [Recommended] Makes this driver more re-usable    `uvm_component_utils (my_env)
// This is standard code for all componentsfunction new (string name = "my_env", uvm_component parent = null);super.new (name, parent);    endfunction
// Code for rest of the steps come hereendclass

• 声明和构建验证环境中各个验证组件

// apb_agnt and other components are assumed to be user-defined classes that already exist in TBapb_agnt  m_apb_agnt;func_cov   m_func_cov;scbd     m_scbd;env_cfg   m_env_cfg;
// Build components within the "build_phase"virtual function void build_phase (uvm_phase phase);super.build_phase (phase);  m_apb_agnt = apb_agnt::type_id::create ("m_apb_agnt", this);  m_func_cov = func_cov::type_id::create ("m_func_cov", this);  m_scbd     = scbd::type_id::create ("m_scbd", this);
// [Optional] Collect configuration objects from the test class if applicableif (uvm_config_db #(env_cfg)::get(this, "", "env_cfg", m_env_cfg))    `uvm_fatal ("build_phase", "Did not get a configuration object for env")
// [Optional] Pass other configuration objects to sub-components via uvm_config_dbendfunction

• 在自定义uvm_env类的connect_phase中根据需要连接各个验证组件

  
  

virtual function void connect_phase (uvm_phase phase);  // A few examples:// Connect analysis ports from agent to the scoreboard// Connect functional coverage component analysis ports// ...endfunction

UVM Environment 示例（对应上面提到的的验证环境图）

class my_top_env extends uvm_env;   `uvm_component_utils (my_env)
   agent_apb          m_apb_agt;   agent_wishbone     m_wb_agt;
   env_register       m_reg_env;   env_analog         m_analog_env [2];
   scoreboard         m_scbd;
function new (string name = "my_env", uvm_component parent);      super.new (name, parent);endfunction
virtual function void build_phase (uvm_phase phase);      super.build_phase (phase);// Instantiate different agents and environments here      m_apb_agt = agent_apb::type_id::create ("m_apb_agt", this);      m_wb_agt  = agent_wishbone::type_id::create ("m_wb_agt", this);
      m_reg_env = env_register::type_id::create ("m_reg_env", this);      foreach (m_analog_env[i])        m_analog_env[i] = env_analog::type_id::create ($sformatf("m_analog_env%0d",m_analog_env[i]), this);
      m_scbd = scoreboard::type_id::create ("m_scbd", this);endfunction
virtual function void connect_phase (uvm_phase phase);// Connect between different environments, agents, analysis ports, and scoreboard here   endfunctionendclass

其中env_analog或env_register中也可以有一些agent和scoreboard。 可以看到UVM在可重用性方面很强大，主要取决于这种分层结构和TLM连接。 也正是因为这种复用，可以分别独立验证env_analog和env_register，而在更加上层的验证环境my_top_env中，可能只需要关注子系统之间的交互。