图说UVM寄存器訪問方法（Register Access Methods）

       前言：UVM的寄存器抽象层(RAL)提供了几种访问寄存器的方法。这篇文章将解释注册表访问方法是如何工作的。在寄存器抽象中，我们介绍了RAL的概述并解释了如何定义寄存器。在这篇文章中，我们将介绍如何访问寄存器。

一、Summary

       下表总结了每个方法如何更新register-field对象的属性。

二、uvm_reg_field的屬性

       在深入研究寄存器访问方法之前，让我们看看寄存器值是如何存储的。从寄存器抽象中可以看出，uvm_reg_field是最低的寄存器抽象层，它表示寄存器的位。uvm_reg_field使用几个属性来存储各种寄存器字段值:

1. m_reset["HARD"]存储一个硬重置值。注意m_reset是一个关联数组，它的键是reset。
2. m_mirrored存储了我们在设计测试(DUT)中所认为的值。
3. m_desired存储我们想要设置到DUT的值。
4. value存储要在功能覆盖中采样的值，或在随机化字段时要约束的值。

       注意，在这些属性中，只有value属性是公共的。其他属性是本地的，因此我们不能从类的外部直接访问它们。稍后，我们将向您展示如何使用寄存器访问方法访问这些本地属性。

 2.1、configure()

       在创建uvm_reg_field之后，我们要做的第一件事就是配置它。在Register抽象中，我们对flavor字段的配置如下。注意，在寄存器抽象中，我们将flavor字段定义为“WO”(只写)，但这里我们将它定义为“RW”(读/写)，以使该字段更加通用。

flavor = uvm_reg_field::type_id::create( "flavor" );
flavor.configure( .parent                 ( this ),.size                   ( 3    ),.lsb_pos                ( 0    ),.access                 ( "RW" ),.volatile               ( 0    ),.reset                  ( 0    ),.has_reset              ( 1    ),.is_rand                ( 1    ),.individually_accessible( 0    ) );

• 如果has_reset参数为1，则reset参数的值将作为“硬”重置值。如果has_reset值为0，则会忽略reset的值。reset的值应与DUT的reset状态相匹配。如果希望在配置之后修改重置值，可以使用set_reset()方法。

flavor.set_reset( .value( 0 ), .kind( "HARD" ) ); // kind == "HARD" by default

 2.2、reset()

       如果存在m_reset[kind]， reset()方法将重置寄存器字段的属性。默认的类型是“硬”。如果m_reset[kind]不存在，reset()方法什么也不做。请注意，reset()方法不会重置DUT中的寄存器。它只重置register-field对象的属性。

flavor.reset( .kind( "HARD" ) ); // kind == "HARD" by default

 2.3、set()

       方法的作用是:设置寄存器字段的期望值。set()方法不将值设置为DUT中的寄存器。它只将值设置为m_desired和register-field对象的值属性。要实际设置DUT中的寄存器的值，请使用write()或update()方法。这些方法将在后面解释。

flavor.set( .value( 1 ) );

 2.4、get()

       get()方法获取寄存器字段的期望值。get()方法不从DUT中的寄存器获取值。它只获取m_desired属性的值。要实际从DUT获取值，请使用read()或mirror()方法。这些方法将在后面解释。与get()方法类似，还有两个getter方法来访问本地属性。get_reset()方法检索m_reset[kind]属性的值，而get_red_value()方法检索m_属性的值。

uvm_reg_data_t desired_value  = flavor.get();
uvm_reg_data_t reset_value    = flavor.get_reset( .kind( "HARD" ) ); // kind == "HARD" by default
uvm_reg_data_t mirrored_value = flavor.get_mirrored_value();

 2.5、randomize()

       randomize()方法是SystemVerilog方法。它随机化寄存器字段对象的值属性。在随机化之后，post_randomize()方法将value属性的值复制到m_desired属性。注意，如果值属性的rand_mode关闭，那么pre_randomize()方法会将m_desired的值复制到值属性。  

 2.6、write()

       write()方法实际上将一个值写入DUT。write()方法涉及多个步骤。

uvm_status_e status;
flavor.write( .status( status ), .value( 1 ) );

1. 创建与写操作对应的uvm_reg_item对象。
2. uvm_reg_adapter将写操作转换为相应的总线事务。
3. uvm_driver执行对DUT的总线事务。
4. uvm_monitor捕获总线事务。
5. uvm_reg_predictor要求
6. uvm_reg_adapter将总线事务转换为相应的寄存器操作。
7. register操作被转换为uvm_reg_item。
8. uvm_reg_item用于更新值、m_mirrored和m_desired属性。

       注意，如果在配置寄存器字段时，individual _accessible参数为0，那么将写入包含该字段的整个寄存器，因为该字段不是单独可访问的。在这种情况下，m_mirrored值用作其他字段的写值。

 2.7、read()

       read()方法实际上从DUT中读取寄存器值。与write()方法类似，read()方法涉及多个步骤。

uvm_status_e   status;
uvm_reg_data_t value;flavor.read( .status( status ), .value( value ) );

1. 创建一个与读取操作对应的uvm_reg_item对象。
2. uvm_reg_adapter将读取操作转换为相应的总线事务。
3. uvm_driver执行对DUT的总线事务。
4. uvm_reg_apapter将带有读数据的总线事务转换为寄存器操作。
5. read()方法将读值返回给调用者。同时，uvm_monitor捕获总线事务。
6. uvm_reg_predictor要求uvm_reg_adapter将总线事务转换为相应的寄存器操作。register操作被转换为uvm_reg_item。
7. uvm_reg_item用于更新值、m_mirrored和m_desired属性。

        注意，如果在配置寄存器字段时，individual _accessible参数为0，那么将读取包含该字段的整个寄存器。在这种情况下，m_mirrored值也会为其他字段更新。 

 2.8、update()

       update()方法实际上将寄存器值写入DUT。update()方法属于uvm_reg类。uvm_reg_field类没有update()方法。

uvm_status_e status;jb_recipe_reg.update( .status( status ) );

      write()方法和update()方法的区别是:

1. write()方法接受一个值作为参数，而update()方法使用m_desired属性的值作为要写入的值。
2. update()方法只在m_mirrored和m_desired不相等时才写值。

1. update()方法在内部调用write(.value(m_desired))。因此，m_mirrored的值在更新之后也会被更新。

 2.9、mirror()

       mirror()方法实际上从DUT读取寄存器。

uvm_status_e status;
flavor.mirror( .status( status ), .check( UVM_CHECK ) );

       read()方法和mirror()方法的区别是:

1. read()方法将寄存器值返回给调用者，而mirror()方法不返回寄存器值。方法只更新m_mirrored属性的值。
2. 如果检查参数的值是UVM_CHECK, mirror()方法会将读值与m_desired值进行比较。
3. 关于检查的另一个警告是，如果在配置register字段时将volatile参数设置为1，那么即使将check参数设置为UVM_CHECK，也不会检查register字段。这是因为我们不能确定地预测寄存器字段的值，因为它可能已经在DUT中被更改(volatile)了。
4. mirror()方法在内部调用do_read()方法。这与read()方法在内部调用的方法相同。因此，除了 m_mirrored属性之外，mirror()方法还将更新值和m_desired属性。

 2.10、predict()

       The predict() method updates the mirrored value.

flavor.predict( .value( 1 ) );

       The predict() method also updates the value and the m_desired properties.

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