11. UVM Test [uvm_test]

现在，你已经准备好学习UVM的"总指挥"了------ uvm_test 。它是整个验证工厂的最高指挥官，负责设定任务、调配资源并下令开工。

简单来说，uvm_test 不是一个具体的测试动作，而是一个可配置、可重用的"测试方案"或"作战计划"。它不直接驱动信号，而是通过配置环境、启动不同的"作战指令"（序列）来验证DUT的不同功能。

🎯 Test的本质：一个可执行的"验证方案"

你可以把验证计划 （Verification Plan）里的一条条功能点（Feature）想象成需要攻克的"战略目标"。一个 uvm_test 就是一个针对其中一个战略目标的完整作战计划。它包含：

作战环境：需要哪些"部队"（Agent）参与。
部队配置：各部队用什么"装备"、以什么"模式"（主动/被动）作战。
作战指令：具体的进攻顺序和策略（Sequence）。
战果评估：如何判断目标是否达成（通过Scoreboard等检查）。

🏗️ 编写一个UVM Test的四步核心流程

下图展示了创建一个"作战计划"（Test）从搭建指挥部到下达作战指令的完整流程：

第一步：建立指挥部

你的 Test 类需要从 uvm_test 继承，并进行工厂注册。注意，它虽然不叫 uvm_component，但本质上是一个顶级组件。

c 复制代码

class my_base_test extends uvm_test;
    `uvm_component_utils(my_base_test) // 使用组件宏注册
    function new(string name = "my_base_test", uvm_component parent = null);
        super.new(name, parent);
    endfunction
    // ... 后续步骤写在这里
endclass

第二步：组建与配置部队 (核心)

在 build_phase 中，你需要：

创建环境(env)和配置对象(cfg)。
为配置对象赋值（如设置工作模式、获取虚拟接口等）。
通过 uvm_config_db 将配置对象"下发"到环境中的具体Agent。

c 复制代码

virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
    super.build_phase(phase);
    // 1. 创建
    m_env = my_env::type_id::create("m_env", this);
    m_cfg = my_cfg::type_id::create("m_cfg");
    // 2. 配置
    if (!uvm_config_db #(virtual dut_if)::get(this, "", "dut_vif", m_cfg.vif))
        `uvm_error("CFG", "Interface not found!")
    m_cfg.is_active = UVM_ACTIVE;
    // 3. 下发
    uvm_config_db #(my_cfg)::set(this, "m_env.m_agent", "cfg", m_cfg);
endfunction

第三步：战前检阅（调试）

在 end_of_elaboration_phase 中，所有组件已创建并连接好。此时打印拓扑结构，可以清晰地看到你搭建的整个"部队编制"是否正确。

c 复制代码

virtual function void end_of_elaboration_phase(uvm_phase phase);
    uvm_top.print_topology(); // 打印出完整的UVM组件树
endfunction

第四步：下达作战指令（核心）

在 run_phase（这是一个 task，会消耗仿真时间）中，你需要：

申请作战时间 ：通过 raise_objection(this) 防止仿真立刻结束。
创建并启动主序列：这是测试的灵魂，决定了要发送什么数据。
结束作战 ：序列执行完毕后，drop_objection(this)。

c 复制代码

virtual task run_phase(uvm_phase phase);
    my_main_sequence main_seq;
    super.run_phase(phase); // 好习惯
    phase.raise_objection(this);
    main_seq = my_main_sequence::type_id::create("main_seq");
    main_seq.start(m_env.v_sqr); // 通常启动在虚拟序列器上
    phase.drop_objection(this);
endtask

🚀 如何"启动"一个Test：两种方式

Test 的启动不是在你代码里调用一个函数，而是在顶层模块（tb_top）的 initial 块中，通过 run_test() 这个全局任务来"召唤"。

方式一：代码内指定（不灵活）

c 复制代码

initial begin
    run_test("my_base_test"); // 固定运行 my_base_test
end

方式二（推荐）：命令行指定

c 复制代码

initial begin
    run_test(); // 参数为空，从命令行获取
end

然后在仿真时通过命令行指定：

bash 复制代码

# 使用不同的 +UVM_TESTNAME 来运行不同的测试，无需重新编译！
<simulator_command> +UVM_TESTNAME=my_base_test
<simulator_command> +UVM_TESTNAME=test_feature_a
<simulator_command> +UVM_TESTNAME=test_stress

这是UVM框架灵活性的重要体现，一定要掌握。

🔄 衍生测试：实现极致的重用

这是UVM测试策略最强大的地方。你不需要为每个功能点从头写一个Test，而是通过继承来复用和调整。

假设你有一个验证寄存器读写功能的测试 reg_test：

c 复制代码

// 1. 基础测试：搭建通用环境，启动基础序列
class reg_test extends uvm_test;
    `uvm_component_utils(reg_test)
    reg_env m_env;
    reg_cfg m_cfg;
    virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
        super.build_phase(phase);
        m_env = reg_env::type_id::create("m_env", this);
        m_cfg = reg_cfg::type_id::create("m_cfg");
        m_cfg.reg_model = "RAL"; // 使用寄存器模型
        uvm_config_db #(reg_cfg)::set(this, "*", "cfg", m_cfg);
    endfunction
    virtual task run_phase(uvm_phase phase);
        base_reg_seq seq = base_reg_seq::type_id::create("seq");
        phase.raise_objection(this);
        seq.start(m_env.v_sqr);
        phase.drop_objection(this);
    endtask
endclass

// 2. 衍生测试A：复用环境，但更换更复杂的"作战指令"
class test_reg_stress extends reg_test; // 关键：继承
    `uvm_component_utils(test_reg_stress)
    virtual task run_phase(uvm_phase phase);
        stress_reg_seq seq = stress_reg_seq::type_id::create("seq"); // 更换序列
        phase.raise_objection(this);
        seq.start(m_env.v_sqr); // 环境 m_env 是从父类继承来的！
        phase.drop_objection(this);
    endtask
endclass

// 3. 衍生测试B：复用环境和序列，但调整"部队配置"
class test_reg_passive extends reg_test;
    `uvm_component_utils(test_reg_passive)
    virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
        super.build_phase(phase); // 先调用父类，完成通用搭建
        m_cfg.is_active = UVM_PASSIVE; // 然后覆盖配置：将Agent设为被动模式
    endfunction
endclass

⚠️ 核心要点与总结

概念	说明	关键点
`uvm_test` 角色	验证环境的总指挥和配置中心。	不直接干活，只负责"排兵布阵"。
配置下发	通过 `uvm_config_db::set` 在 `build_phase` 将配置对象（`cfg`）下发。	实现环境行为的动态控制。
启动序列	在 `run_phase` 中 `create` 并 `start` 序列。	必须使用 `raise/drop_objection` 包裹。
运行方式	通过 `run_test()` + `+UVM_TESTNAME` 命令行参数。	实现不修改代码、不重新编译即可切换测试。
测试重用	通过类继承创建衍生测试。	可重写 `build_phase` 以修改配置，或重写 `run_phase` 以更换主序列。

给你的最终建议：

现在，请将你之前搭建的 env、agent、sequence 组合起来。

创建一个 my_base_test，在 build_phase 中创建你的 env。
在 run_phase 中启动你的序列，并确保有 raise/drop_objection。
在 tb_top 中，使用 run_test("my_base_test") 启动仿真。
成功后，尝试用 run_test() + 命令行参数 +UVM_TESTNAME=my_base_test 的方式再次运行。
最后，创建一个衍生测试，仅仅更换另一个不同的序列，并通过命令行运行它。

当你成功运行起第一个由Test指挥的完整UVM环境时，你就真正打通了UVM从底层到顶层的任督二脉。