UVM：多级流水driver的实现方法——队列错位法

废话不多说，直接上干货：

1.AHB二级流水时序

2.“队列错位法”实现二级流水

3.代码

4.仿真波形

5.多级流水拓展方法

1.二级流水时序

以二级流水为例，driver要驱动的时序如上图。

2.“队列错位法”实现二级流水

要实现driver驱动二级流水，可以巧妙利用队列错位的方式实现。具体实现的流程图如下：

主程序主要由3个forever并发线程构成：

其中thread1：seq_item_port.get_next_item(req)负责从seq不断地得到数据包，得到数据包后将其装入队列中，因为seq产生的数据包其地址和控制信号以及写数据信号全部同相位，因此drv从seq得到的数据包其地址相和数据相是对齐的，需要拆包后分离其地址相和数据相，并且将地址和控制信号装入一个队列，数据相单独装入另一个队列。

thread2：drv_pkt_item(req)负责将得到的数据包按流水线的规则以及HREADY信号的高低发出。当该线程被触发后，会根据4种情况判断走不同的分支：

1. 当前trans是否为第一笔传输；
2. 当前trans是否为一系列传输的中间传输；
3. 当前trans是否为一系列传输的最后一笔传输；
4. 是否只剩下HWDATA没有驱动；

如果为第一笔传输，则将其地址和控制相发送至总线上，数据相不发。此刻就完成了地址相和数据相的错位操作。

如果为中间传输或者是最后一笔传输，则根据HREADY信号的高低决定是否将地址和控制相一并发送至总线上。

当数据队列的size>0并且地址队列的size=0时表示此时只剩下HWDATA信号没有驱动，只需要将其驱动至总线上即可。

thread3：一个时钟上升沿的计数cnt，负责从0跳变到2，其后保持不变。

3.代码

driver的具体实现代码如下：

1.宏定义：

 2.driver class：

 3.main_phase：在main phase中，3个forever进程get_pkt_item(got_pkt)；drv_pkt_item()；和ctrl_cnt()；在fork join块中并发，采用延时控制3线程开始执行的顺序。

 4：thread1: 在get_pkt_item进程中，driver每从seq得到一笔数据包，便会首先将其放入地址相队列haddr_hctrl_q中，随后会识别当前数据包是读还是写，如果是写操作，则将其写数据放入数据相队列hwdata_q中，如果是读数据则使用0代替。队列中最多存放2笔未完成的数据。

 5. thread2：在drv_pkt_item（）进程中，根据sop_cnt、haddr_hctrl_q队列和hwdata_q队列的size大小来识别当前trans属于第几笔传输，在第一笔传输时，只需将地址和控制相输出至总线上，在随后的传输过程中，根据HREADY信号高低决定地址控制相保留还是更新。在最后一笔传输时，只将数据相传输至总线上，并将hsel拉低。

 6.thread3:负责逻辑控制的cnt

4.仿真波形

5.多级流水拓展方法

多级流水同样可以采取该种方法，举个例子，如果是3级流水，只需要在代码中根据haddr_hctrl_q队列和hwdata_q队列的size大小识别到第一笔传输、第二笔传输、中间传输、倒数第二笔传输、最后一笔传输，然后根据HREADY的高低决定是否更新地址和数据相即可。