*2.3.3-加入monitor

验证平台必须监测DUT的行为，只有知道DUT的输入输出信号变化之后，才能根据这些信号变化来判定DUT的行为是否正确。

验证平台中实现监测DUT行为的组件是monitor。driver负责把transaction级别的数据转变成DUT的端口级别，并驱动给DUT，monitor的行为与其相对，用于收集DUT的端口数据，并将其转换成transaction交给后续的组件如reference model、scoreboard等处理。

一个monitor的定义如下：

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代码清单　2-29

文件：src/ch2/section2.3/2.3.3/my_monitor.sv
  3 class my_monitor extends uvm_monitor;
  4
  5    virtual my_if vif;
  6
  7    `uvm_component_utils(my_monitor)
  8    function new(string name = "my_monitor", uvm_component parent = null);
  9       super.new(name, parent);
 10    endfunction
 11
 12    virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
 13       super.build_phase(phase);
 14       if(!uvm_config_db#(virtual my_if)::get(this, "", "vif", vif))
 15          `uvm_fatal("my_monitor", "virtual interface must be set for vif!!!")
 16    endfunction
 17
 18    extern task main_phase(uvm_phase phase);
 19    extern task collect_one_pkt(my_transaction tr);
 20 endclass
 21
 22 task my_monitor::main_phase(uvm_phase phase);
 23    my_transaction tr;
 24    while(1) begin
 25       tr = new("tr");
 26       collect_one_pkt(tr);
 27    end
 28 endtask
 29
 30 task my_monitor::collect_one_pkt(my_transaction tr);
 31    bit[7:0] data_q[$];
 32    int psize;
 33    while(1) begin
 34      @(posedge vif.clk);
 35      if(vif.valid) break;
 36    end
 37
 38    `uvm_info("my_monitor", "begin to collect one pkt", UVM_LOW);
 39    while(vif.valid) begin
 40       data_q.push_back(vif.data);
 41       @(posedge vif.clk);
 42    end
 43    //pop dmac
 44    for(int i = 0; i < 6; i++) begin
 45       tr.dmac = {tr.dmac[39:0], data_q.pop_front()};
 46    end
 47    //pop smac
 …
 51    //pop ether_type
 …
 58    //pop payload
 …
 62    //pop crc
 63    for(int i = 0; i < 4; i++) begin
 64       tr.crc = {tr.crc[23:0], data_q.pop_front()};
 65    end
 66    `uvm_info("my_monitor", "end collect one pkt, print it:", UVM_LOW);
 67    tr.my_print();
 68 endtask

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有几点需要注意的是：

第一，所有的monitor类应该派生自uvm_monitor；

第二，与driver类似，在my_monitor中也需要有一个virtual my_if；

第三，uvm_monitor在整个仿真中是一直存在的，所以它是一个component，要使用uvm_component_utils宏注册；

第四，由于monitor需要时刻收集数据，永不停歇，所以在main_phase中使用while(1)循环来实现这一目的。

在查阅collect_one_pkt的代码时，可以与my_driver的drv_one_pkt对比来看，两者代码非常相似。当收集完一个transaction后，通过my_print函数将其打印出来。my_print在my_transaction中定义如下：

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代码清单　2-30
文件：src/ch2/section2.3/2.3.3/my_transaction.sv
 31    function void my_print();
 32      $display("dmac = %0h", dmac);
 33      $display("smac = %0h", smac);
 34      $display("ether_type = %0h", ether_type);
 35      for(int i = 0; i < pload.size; i++) begin
 36        $display("pload[%0d] = %0h", i, pload[i]);
 37      end
 38      $display("crc = %0h", crc);
 39    endfunction

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当完成monitor的定义后，可以在env中对其进行实例化：

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代码清单　2-31
文件：src/ch2/section2.3/2.3.3/my_env.sv
  4 class my_env extends uvm_env;
  5
  6   my_driver drv;
  7   my_monitor i_mon;
  8
  9   my_monitor o_mon;
 …
 15   virtual function void build_phase(uvm_phase phase);
 16     super.build_phase(phase);
 17     drv = my_driver::type_id::create("drv", this);
 18     i_mon = my_monitor::type_id::create("i_mon", this);
 19     o_mon = my_monitor::type_id::create("o_mon", this);
 20   endfunction
 …
 23 endclass

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需要引起注意的是这里实例化了两个monitor，一个用于监测DUT的输入口，一个用于监测DUT的输出口。

DUT的输出口设置一个monitor没有任何疑问，但是在DUT的输入口设置一个monitor有必要吗？

由于transaction是由driver产生并输出到DUT的端口上，所以driver可以直接将其交给后面的reference model。

在2.1节所示的框图中，也是使用这样的策略。所以是否使用monitor，这个答案仁者见仁，智者见智。这里还是推荐使用monitor，原因是：

第一，在一个大型的项目中，driver根据某一协议发送数据，而monitor根据这种协议收集数据，如果driver和monitor由不同人员实现，那么可以大大减少其中任何一方对协议理解的错误；

第二，在后文将会看到，在实现代码重用时，使用monitor是非常有必要的。

现在，整棵UVM树的结构如图2-4所示。

在env中实例化monitor后，要在top_tb中使用config_db将input_if和output_if传递给两个monitor：

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代码清单　2-32

文件：src/ch2/section2.3/2.3.3/top_tb.sv
 47 initial begin
48    uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.drv", "vif", input_if);
49    uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.i_mon", "vif", input_if);
50    uvm_config_db#(virtual my_if)::set(null, "uvm_test_top.o_mon", "vif", output_if);
 51 end