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Reactive Ports for the AXI Slave VIP

AMD AXI从设备VIP（验证IP）中“Reactive Ports”的使用方法，这是一种让能够自定义从设备对读命令响应行为的高级功能。

核心概念：反应式端口

• 用途：当您不希望从设备使用预定义的内存模型（如axi_slv_mem_agent）自动回复读数据，而是想完全由您自己的验证代码来控制和提供读响应数据时，应使用此功能。

• 前提：必须使用axi_slv_agent，而非自带内存模型的axi_slv_mem_agent。

操作步骤与原理

1. 接收命令：在从设备代理的读取驱动中，调用get_rd_reactive()任务。这是一个阻塞调用，它会等待并捕获主设备发送过来的读命令事务。

2. 填充响应：在获取到该读事务后，您需要根据自己的测试逻辑，填充其响应信息，主要包括：

   • 数据：通过类似fill_payload()的函数填充要返回的读数据。

   • 用户信号：通过fill_ruser()填充。

   • 时序：通过fill_beat_delay()为每个数据节拍设置延迟。

3. 发送响应：调用send()任务，将您填充好的响应事务发送回AXI总线，从而完成本次读操作。此调用也是阻塞的。

关键代码结构与注意事项

• 必须使用循环：由于get_rd_reactive()和send()都是阻塞调用，并且您需要持续处理所有到来的读命令，必须将它们包裹在一个initial begin forever begin ... end end的无限循环块中。这是确保驱动能持续工作的标准模式。

• 自定义响应逻辑：在fill_payload等步骤中，您可以实现任意的数据生成行为，例如返回特定模式的数据、模拟错误响应、或根据地址进行复杂计算，这为协议测试和故障注入提供了极大灵活性。

How to Receive Read Data

获取读取数据主要有两种途径：

1. 通过VIP的监视器接收：这是一种被动监听的方式，可以捕获到所有经过AXI总线的事务数据。

2. 通过主代理的读取驱动接收：这是一种主动发起并获取的方式，主设备主动发起读事务后，从返回的响应中提取数据。

方法一：从监视器接收数据

此方法适用于监控总线上的所有读写活动。

操作步骤：

1. 获取监视器事务：从主代理或从代理的item_collected_port端口接收到监视器事务。

2. 判断事务类型：检查事务中的cmd类型。

   • 若为XIL_AXI_READ，则后续获取的是读数据。

   • 若为XIL_AXI_WRITE，则获取的是写数据。

3. 提取数据：使用事务的以下API获取数据：

   • get_data_beat(beat_index)：获取指定节拍（beat）的数据。

   • get_data_block()：获取整个事务的完整数据块（最大4KB）。

方法二：从读取驱动接收数据

此方法适用于主设备主动发起读操作并需要处理返回数据。

操作步骤：

1. 创建读事务：通过主代理的读取驱动创建读事务句柄。

2. 配置事务：随机化该事务，或使用API（如set_addr(),set_len()）手动设置特定地址、突发长度等。

3. 关键设置：必须调用set_driver_return_item_policy()，将策略设置为XIL_AXI_PAYLOAD_RETURN或XIL_AXI_CMD_PAYLOAD_RETURN，以便驱动能返回包含数据的响应事务。

4. 发送与等待：用读取驱动发送该事务，然后使用wait_rsp()等待响应返回。

5. 从响应中提取数据：从驱动返回的响应事务中，使用get_data_beat()或get_data_block()检查读取到的数据。

重要注意事项：数据表示格式

API返回的数据格式与物理总线上的表示不同，这是关键易错点。

• 对齐方式：get_data_beat和get_data_block返回数据时，总是将有效字节对齐到数据的低位字节（LSB），未使用的高位字节则填充为零。

• 与物理总线的区别：例如，在一个32位数据总线、每次传输1字节（subsize）的突发读操作中，只有get_data_beat返回值的最后8位（一个字节）是有效数据。而在物理总线RDATA上，这1字节数据可能出现于32位中的任意一个字节通道。

总结与建议

• 选择方法：若需监控总线流量，用监视器方法；若需主设备控制读操作并处理数据，用驱动方法。

• 注意数据对齐：处理数据时，务必牢记VIP API的数据对齐规则，这与实际总线信号不同，进行数据比对或检查时需要相应处理。

Write Transaction Methods

一、 写事务的三种方法

您可以根据需要选择以下任一种方法来发起写事务：

1. 方法一：创建、随机化并发送（通用推荐）

   • 步骤：

     1. 从主代理的写驱动创建事务对象。

     2. 对事务进行随机化（或手动约束）。

     3. 通过驱动发送该事务。

   • 关键特性：此API调用默认是非阻塞的。如果您需要获取事务的响应信息（如BRESP），必须在发送前调用set_driver_return_item_policy()来设置返回策略。

   • 代码示例：

2. 方法二：使用单行任务（传统简单）

   • 说明：使用一个集成的任务（如AXI4_WRITE_BURST），在一行调用中传递所有事务参数（地址、数据、ID、突发类型等）。

   • 关键特性：这是一个阻塞调用，任务会一直等待，直到从设备返回写响应（BRESP）后才返回。

   • 适用场景：适用于简单、直接的写操作，代码紧凑。

1. 方法三：通过API手动设置命令与数据（精确控制）

   • 步骤：

     1. 创建事务对象。

     2. 使用set_write_cmd()API 手动设置命令相位（地址、突发长度等）。

     3. 使用set_data_block()设置整个数据块，或使用set_data_beat()循环设置每个节拍的数据。

     4. 发送事务。

   • 适用场景：当您需要对事务的每一个字段进行精确、非随机的控制时使用。

Read Transaction Methods

二、 读事务的两种主要方法

发起读事务也有对应的两种方式：

1. 方法一：创建、随机化并发送（通用推荐）

   • 步骤与写事务方法一完全类似，区别在于从读驱动创建和发送事务。

   • 同样需要注意：默认是非阻塞的，如需获取返回的读数据和读响应，必须提前设置set_driver_return_item_policy()。

   • 代码示例：

2. 方法二：使用单行任务（传统简单）

   • 使用AXI4_READ_BURST任务，这是一个阻塞调用，会等待读数据和读响应返回。

   • 返回的读数据会填充到输出参数（如mtestRData）中。

3. 方法三：通过API手动设置命令与数据（精确控制）

三、 设置并发事务处理能力

AXI VIP对同时能处理的读写事务数量有默认限制（通常为25）。如果您的测试需要更多并发事务，可以按以下方式提高限额（例如设为40）：

• 对于AXI从设备VIP：

  <your_slv_agent>.slv_wr_driver.seq_item_port.set_max_item_cnt(40); // 写事务 <your_slv_agent>.slv_rd_driver.seq_item_port.set_max_item_cnt(40); // 读事务

• 对于AXI主设备VIP：

  <your_mst_agent>.mst_wr_driver.seq_item_port.set_max_item_cnt(40); // 写事务 <your_mst_agent>.mst_rd_driver.seq_item_port.set_max_item_cnt(40); // 读事务

• 对于直通VIP：需根据其运行时模式（主模式或从模式），选择上述对应的主或从代理设置方法。