1.5 学习环境（Environment）分为几步？

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前言

先解释清楚UVM环境是什么，它在验证平台中的位置和作用。
得强调UVM环境的层次化结构和可重用性，这是UVM环境的重要特点。

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一、什么是UVM中的环境（Environment）？

UVM中的环境（Environment）是一个继承自uvm_component的类，用于将围绕某个设计单元（DUT）的所有验证组件集成在一起。它通常包含多个验证组件，如agent、scoreboard、reference model和functional coverage collector等。环境的作用是提供一个高层次的封装，使得验证平台更加模块化和可重用。

二、如何理解UVM中的环境（Environment）？

1. 层次化结构：环境是UVM验证平台中的一个层次，它将多个验证组件组合在一起，形成一个完整的验证环境。这种层次化结构有助于管理和维护复杂的验证平台。
2. 可重用性：环境可以被复用，例如在模块级验证平台中定义的环境可以在系统级验证平台中复用。
3. 封装：环境封装了所有与DUT相关的验证组件，使得测试用例可以更方便地调用和配置这些组件。

三、如何使用UVM中的环境（Environment）？

使用UVM中的环境需要以下几步：

1. 创建环境类：创建一个继承自uvm_env的类，并在其中定义所需的验证组件。
2. 实例化组件：在build_phase中实例化所有的验证组件。
3. 连接组件：在connect_phase中使用TLM接口连接各个组件。
4. 实例化环境：在测试用例中实例化环境，并调用其方法。

四、代码示例

以下是一个简单的UVM环境示例，包含一个agent和一个scoreboard：

// 定义环境类
class my_env extends uvm_env;
  `uvm_component_utils(my_env)

  // 定义组件
  my_agent agt;
  my_scoreboard sb;

  // 构造函数
  function new(string name = "my_env", uvm_component parent = null);
    super.new(name, parent);
  endfunction

  // 构建阶段
  virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
    super.build_phase(phase);
    agt = my_agent::type_id::create("agt", this);
    sb = my_scoreboard::type_id::create("sb", this);
  endfunction

  // 连接阶段
  virtual function void connect_phase(uvm_phase phase);
    // 连接agent和scoreboard
    agt.mon.item_collected_port.connect(sb.item_collected_export);
  endfunction
endclass

代码语法和功能分析

1. 类定义：
   • class my_env extends uvm_env;：定义一个名为my_env的类，继承自uvm_env。
   • uvm_component_utils(my_env);：宏，用于注册工厂支持。
2. 组件定义：
   • my_agent agt;：定义一个my_agent类型的组件。
   • my_scoreboard sb;：定义一个my_scoreboard类型的组件。
3. 构造函数：
   • function new(string name = “my_env”, uvm_component parent = null);：构造函数，用于创建环境实例。
4. 构建阶段：
   • build_phase：在构建阶段实例化所有的验证组件。
   • agt = my_agent::type_id::create(“agt”, this);：实例化my_agent组件。
   • sb = my_scoreboard::type_id::create(“sb”, this);：实例化my_scoreboard组件。
5. 连接阶段：
   • connect_phase：在连接阶段使用TLM接口连接各个组件。
   • agt.mon.item_collected_port.connect(sb.item_collected_export);：将agent的monitor的item_collected_port连接到scoreboard的item_collected_export。

五、实操

实例化环境
在测试用例中实例化环境：

class my_test extends uvm_test;
  `uvm_component_utils(my_test)

  // 定义环境
  my_env env;

  // 构造函数
  function new(string name = "my_test", uvm_component parent = null);
    super.new(name, parent);
  endfunction

  // 构建阶段
  virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
    super.build_phase(phase);
    env = my_env::type_id::create("env", this);
  endfunction

  // 主阶段
  virtual task main_phase(uvm_phase phase);
    // 启动测试序列
    uvm_sequence#(my_sequence_item) seq;
    seq = my_sequence::type_id::create("seq");
    seq.start(env.agt.seqr);
  endtask
endclass

代码语法和功能分析

1. 类定义：
   • class my_test extends uvm_test;：定义一个名为my_test的测试用例类，继承自uvm_test。
2. 环境定义：
   • my_env env;：定义一个my_env类型的环境。
3. 构造函数：
   • function new(string name = “my_test”, uvm_component parent = null);：构造函数，用于创建测试用例实例。
4. 构建阶段：
   • build_phase：在构建阶段实例化环境。
   • env = my_env::type_id::create(“env”, this);：实例化my_env环境。
5. 主阶段：
   • main_phase：在主阶段启动测试序列。
   • seq.start(env.agt.seqr);：启动测试序列，将序列绑定到agent的sequencer。

通过以上步骤，你可以成功搭建一个简单的UVM环境，并在测试用例中使用它。