一、概述

在芯片开发流程中，系统原型和芯片验证对项目的助推起到了关键作用。
系统原型一般是通过硬件功能描述文档来模拟硬件行为，而行为要求不同于RTL模型。系统原型可以提供一个准确到硬件比特级别、按照地址段访问、不依赖于时钟周期的模型，该模型通常基于SystemC语言，而系统原型中各个模块通过TLM可以实现宽松时间范围内的数据包传输。
芯片验证是在RTL模型初步建立之后，通过验证语言和方法学来构建验证平台。该平台的特点是验证环境整体基于面向对象开发，组件之间的通信基于TLM，而在driver与硬件接口之间需要将TLM抽象事务降解到基于时钟的信号级别。
系统原型阶段和芯片验证阶段都使用了TLM通信方式，前者是为了更快地实现硬件原型之间的数据通信，后者是为了更快地实现验证组件之间的数据通信。仿真速度是TLM对项目进度的最大贡献，同时TLM传输中的事务又可以保证足够大的信息量和准确性。
TLM并不是某一种语言的产物，而是作为一种提高数据传输抽象级的标准存在的。高抽象级的数据通信，可以用来表示宽松时间跨度内的硬件通信数据，而通过将低颗粒硬件周期内的数据打包为一个大数据，非常有利于整体环境的仿真速度。
TLM的运用也越来越广泛，包括emulator同硬件仿真器的协同仿真框架中，也建议使用这种方式来降低混合环境之间的通信频率，以便提高整体的运算效率。

TLM是一种基于事务的通信方式，通常高抽象级语言例如SystemC或者SV/UVM中作为模块之间的通信方式。
TLM成功将模块内的计算和模块之间的通信从时间跨度方面剥离开。在抽象语言建模体系中，各个模块通过一系列并行的进程实现，并通过通信和计算来模拟出正确的行为。
如果要提高系统原型的仿真性能，需要考虑建模自身的运算优化和模型之间的通信优化。前者需要依靠开发者的经验还有性能分析工具来逐步优化模型，而后者则可以通过将通信频率降低、内容体积增大的方式，来减少由不同进程之间同步带来的资源损耗。TLM正是从通信优化角度提出的一种抽象通信方式。

二、基本概念

TLM是一种基于事务的通信方式，通常高抽象级语言例如SystemC或者SV/UVM中作为模块之间的通信方式。
TLM通信需要两个通信对象，这两个对象分别称为initiator(发起方)和target(响应方)。通信发起方并不代表了Transaction的流向起点，即不一定数据是从initiator流向target，也可能是从target流向了initiator。因此按照Transaction的流向，又可以将对象分为producer和consumer，数据从哪里产生，它就属于producer，而数据流向了哪里，它就属于consumer。

initiator与target的关系同producer与consumer的关系不是固定的，有了两个参数通信的对象之后，需要将TLM通信方法在target一端中实现，以便于initiator将来作为发起方可以调用target的通信方法(函数)，实现数据传输。在target实现了必要的通信方法之后，还需要将两个对象进行连接，这需要在两个对象中创建TLM端口，继而在更高层次中将这两个对象进行连接。

三、分类

可以将TLM通信步骤分为：

分辨出initiator和target（发起端和目标端），producer和consumer（Transaction的流向）。
在target中实现TLM通信方法。
在两个对象中创建（例化）TLM端口。
在更高层次中将两个对象的端口进行连接。

从数据流向来看，传输方向可以分为单向(unidirection)和双向(bidirection)：

单向传输：由initiator发起request transaction
双向传输：由initiator发起request transaction，传送至target，而target在消化了request transaction后，会发起response transaction，继而返回给initiator。

端口按照类型可以划分为：

port：经常作为initiator的发起端，initiator凭借port才可以访问target的TLM通信方法。
export：作为initiator和target中间层次的端口。
imp：只能作为target接收request的末端，它无法作为中间层次的端口，所以imp的连接无法再次延伸。

如果将传输方向和端口类型加以组合，就形成了TLM端口的继承树，TLM端口一共可以分为六类：（端口不需要type id creat ,因为他既不是object，也不是component类型，所以他不需要利用工厂注册和创建了）

从代码能看出单向还是双向，以及端口类型

uvm_UNDIR_port #(trans_t)
uvm_UNDIR_export #(trans_t)
uvm_UNDIR_imp #(trans_t，imp_parent_t)
uvm_BIDIR_port #(req_trans_t，rsp_trans_t)
uvm_BIDIR_export #(req_trans_t，rsp_trans_t)
uvm_BIDIR_imp #(req_trans_t，imp_parent_t)

四、端口的使用

就单向端口而言，声明port和export作为request发起方，需要指定transaction类型参数，而声明imp作为request接收方，不但需要指定transaction类型，也需要指定它所在的component类型。
就声明双向端口而言，指定参数需要考虑双向传输的因素，将传输类型transaction拆分为request transaction类型和response transaction类型。

从对应连接关系得出TLM端口连接的一般做法：

在initiator端例化port，在中间层次例化export，在target端例化imp。
多个port可以连接到同一个export或者imp，但是单个port或者export无法连接多个imp。
port应为request起点，imp应为request终点，而中间可以穿越多个层次。基于单元组件的自闭性考虑，在穿越的中间层次声明export，继而通过层次连接实现数据通路。
port可以连接port、export或者imp，export可以连接export或者imp，imp只能作为数据传送的终点，无法扩展连接。

代码实现

class request extends uvm_transaction;byte cmd;int addr;int req;
endclassclass response extends uvm_transaction;byte cmd;int addr;int rsp;int status;
endclassclass comp1 extends uvm_agent;uvm_blocking_get_port #(request) bg_port;`uvm_component_utils(comp1)...
endclassclass comp2 extends uvm_agent;uvm_blocking_get_port #(request) bg_port;uvm_noblocking_put_imp #(request, comp2) nbp_imp;`uvm_component_utils(comp2)...function bit try_put(request req);function bit can_put();
endclassclass comp3 extends uvm_agent;uvm_blocking_transport_port #(request, response) bt_port;`uvm_component_utils(comp3)...
endclassclass comp4 extends uvm_agent;uvm_blocking_get_imp #(request, comp4) bg_imp;uvm_noblocking_put_port #(request) nbp_port;`uvm_component_utils(comp4)...task get(output request req);
endclassclass comp5 extends uvm_agent;uvm_blocking_transport_imp #(request ,response, comp5) bt_imp;`uvm_component_utils(comp5)...task transport(request req, output response rsp);
endclassclass agent1 extends uvm_agent;uvm_blocking_get_port #(request) bg_port;    //端口例化 主要看是port，还是exportuvm_noblocking_put_export #(request) nbp_exp;uvm_blocking_transport_port #(request, response) bt_port;comp1 c1;comp2 c2;comp3 c3;`uvm_component_utils(agent1)...function void build_phase(uvm_phase phase);super.build_phase(phase);c1 = comp1::type_id::create("c1", this);c2 = comp2::type_id::create("c2", this);c3 = comp3::type_id::create("c3", this);endfunctionfunction void connect_phase(uvm_phase phase);super.connect_phase(phase);c1.bg_port.connect(this.bg_port);       //connect左侧可以是initiator、export  ，右侧是target   c2.bg_port.connect(this.bg_port);this.nbp_exp.connect(c2.nbp_imp);      //连接方向从agent的export到c2的importc3.bt_port.connect(this.bt_port);endfunctionclass env1 extends uvm_env;agent1 a1;comp4 c4;comp5 c5;`uvm_component_utils(env1)...function void build_phase(uvm_phase phase);super.build_phase(phase);a1 = agent1::type_id::create("a1", this);c4 = comp4::type_id::create("c4", this);c5 = comp5::type_id::create("c5", this);endfunctionfunction void connect_phase(uvm_phase phase);super.connect_phase(phase);a1.bg_port.connect(c4.bg_imp);c4.nbp_port.connect(a1.nbp_exp);a1.bt_port.connect(c5.bt_imp);endfunction
endclass

从代码可以得出建立TLM通信的常规步骤：

定义TLM传输中的数据类型，上面分别定义了request类和response类。
分别在各个层次的component中声明和创建TLM端口对象。
通过connect()函数完成端口之间的连接。
在imp端口类中要实现需要提供给initiator的可调用方法，例如在comp2中由于有一个uvm_noblocking_put_imp #(request, comp2) nbp_imp，因此需要实现两个方法try_put()和can_put()，而comp4中有一个uvm_blocking_get_imp #(request, comp4) bg_imp，则需要实现对应的方法get()。
需要注意的是，必须在imp端口类中实现对应方法，否则端口即使连接也无法实现数据传输。

TLM通信（transaction level modle）相关推荐

UVM基础-TLM通信机制（一）
目录基本概念 TLM通信分类单向通信单向通信举例单向通信代码双向通信多向通信多向通信总结通信管道 TLM FIFO Analysis Port Analysis TLM FIFO 芯片 ...
UVM中的TLM通信
UVM中的TLM通信 1.TLM简介 TLM:Transaction Level Modeling(事务级建模),它是一个独立于语言的一个标准,常用于系统建模,加速软硬件协同开发.在芯片开发中,常配合 ...
UVM——TLM通信（1）
目录 TLM的定义通信的端口定义和所在的组件单向通信定义通信流程多向通信定义通信流程通信管道定义通信流程前言:基于<UVM实战>和路科讲解的TLM通信,总结一下 TL ...
UVM学习笔记--TLM通信
Table of Contents 1.TLM简介 2.UVM TLM基本概念 2.1 TLM 通信常用的的三种传输:Put/Get/Transport 2.2 TLM 通信中的三种端口:Port,E ...
TLM通信 — UVM
文章目录简介 1.端口的使用 2.单向通信 3.双向通信 4.多向通信 5.通信管道 1. TLM_FIFO 2. Analysis Port 3. Analysis TLM FIFO 4. req ...
UVM通信篇之一：TLM通信概论
本文转自:http://www.eetop.cn/blog/html/28/1561828-5940098.html 在目前SoC设计的几大挑战当中,最令人关注的莫过于: 爆炸性增长的复杂度(然而被互 ...
UVM入门与进阶学习笔11——TLM通信（3）
目录通信管道 TLM FIFO Analysis Port Analysis TLM FIFO Request & Response通信管道通信管道 TLM通信的实现方式的共同点在于都是端 ...
UVM_6：事务级建模TLM通信
文章目录前言一.简单例子:driver-sequencer组件之间的通信二.TLM通信三.TLM通信步骤四.TLM通信的分类五.端口的使用六.单向通信七.双向通信八.多向通信 1. ...
UVM——TLM通信
UVM--TLM通信 1. 概述 2. 基本概念 3. 分类 4. 端口的使用 1. 概述在芯片开发流程中,系统原型和芯片验证对项目的助推起到了关键作用系统原型,一般是通过硬件功能描述文档来模拟硬 ...

TLM通信（transaction level modle）

一、概述

二、基本概念

三、分类

四、端口的使用

TLM通信（transaction level modle）相关推荐

最新文章

热门文章