AHBRAM模块验证笔记

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AHBRAM模块验证笔记

AHBRAM模块解读

AHBRAM是一个以AHB协议通信的RAM存储模块。RAM内部含有4块BRAM模块，每块BRAM均能存储8bit的数据，存储空间为16KB，整块RAM存储空间为64KB。通过AHB协议对RAM进行写操作时，根据接口上传输位宽和传输地址逻辑判断后，使能对应的BRAM块，并存入数据；通过AHB协议对RAM进行读操作时，根据接口上传输地址，对4个BRAM模块相应地址的数据进行拼接并读出。
其中，通信协议AHB采用了简化版：
1、只有一个master和一个slave，hgrant = 1；
2、模块预置条件：每次传输均正确且传输完成，hready = 1,hresp = okay；
3、单时钟沿变化；
4、支持burst传输，但只考虑single传输，即hburst = single,htrans = idle / Nonseq两种状态；
5、burst传输支持最大位宽为32bit。

AHBRAM验证结构布局

整个验证环境env中，包含了一个mst_agt，其中drv通过与之连接的TLM端口获取到挂载在sqr上的seq，并将其驱动到接口上，进而与RAM模块进行交互，而mon则将接口上监测到的数据通过其item_observed_port发送到其与之连接的端口上，比如scb和cov的anasis_imp上。scb内创建了模拟RAM行为的mem，对mon向其发送的数据进行相应的读写操作，cov则创建了2个功能覆盖组，并对相应信号进行采样。同时环境中还包含有virt_sqr，其不与任何driver进行通信，而是作为底层sqr的管理者，协调各个sqr。一旦virt_seq挂载在virt_sqr上，其就能通过p_sqr拿到各个底层的sqr句柄，进而使用·`uvm_do系列宏完成激励的创建、约束发送等。同时，virt_seq例化在test层次，更接近于用户，将激励与环境结构隔离开来，便于环境的可重用；同时在tb中，例化了AHBRAM模块，并指定地址位宽addresswith = 16。

AHBRAM测试用例

（1）base_test主要工作：
1、创建了cfg配置对象，并指定ram的有效地址范围为32‘h0~32’h0000_FFFF；
2、通过config_db#(virtual rkv_ahbram_if)::get(this, " ",“vif”,cfg.vif)获得虚接口句柄；
3、将env中cfg配置成创建的cfg后，创建整个env环境结构。
（2）其余test则继承于base_test，但在其run_phase中例化了不同的seq，且将其挂载至顶层virt_sqr，同时通过objection机制控制仿真的运行。
diff_haddr_test和diff_hsize_test分别针对要传输的transaction的addr和burst_size做随机约束后，通过

uvm_do_with宏完成读写测试； haddr_word_unligned_test随机约束burst_size，并规定burst_size = 16bit和32bit时，addr[1] = 0和addr[1:0] = 0（即支持字不对齐传输），通过

uvm_do_with宏完成读写测试；
reset_w2r_test则测试复位后对应addr的存储空间复位值是否为全X。

AHBRAM覆盖率收集

定义2个covergroup，分别关心传输地址addr和传输类型、传输位宽：

使用固定种子seed_1和随机种子分别跑以上测试，可以得到合并后的代码覆盖率情况如下：

功能覆盖率情况如下：

分析覆盖率收集情况

关心传输地址addr的功能覆盖组地址的边界未覆盖到，同时非法地址未覆盖到。

代码覆盖率中hwdata和hrdata等信号的个别bit的翻转未覆盖到。

添加新的测试用例

（1）针对合法地址边界和非法地址以及数据的bit位翻转，编写如下测试用例：

备注：非法地址读写时，会按低位截取有效地址进行读写，即能正常读写，但写入地址不是预期地址。
此时覆盖率情况如下：


此时再次分析覆盖率：



由于设计中AHBRAM不支持64bit位宽传输，同时只验证single传输，功能覆盖率对应部分可以先exclude；而hready、hreadyout恒为1，hresp=okay，且hselbram为1，代码覆盖率部分也可先exclude；可以得到最终的覆盖率情况：

异常激励测试

由于RAM不支持64bit位数据传输，则采用64bit位宽数据作为异常激励进行读写测试：

此时，DVE仿真窗口会报ERROR错误：

同时，RAM无法写入64bit数据，且只能读出之前对应地址存储的数据：