覆盖率验证——代码覆盖率+功能覆盖率
⽂章⽬录
⼀、基于覆盖率驱动的验证技术
采⽤覆盖率驱动的验证⽅式可以量化验证进度，保证验证的完备性。⼀般在验证计划中会指定具体的覆盖率⽬标。通过覆盖率验证可以确定验证是否达到要求。当然，达到⽬标覆盖率并不意味着验证就通过了，因为功能覆盖率是由⼈为定义的，有时候即便达到100%，也未必将所有的功能场景全部覆盖了，因为⼈为主观定义的功能场景有时候可能存在遗漏，所以还需要对测试⽤例进⾏迭代。
⼆、代码覆盖率与功能覆盖率
1. 代码覆盖率：⼯具会⾃动搜集已经编写好的代码，常见的代码覆盖率如下：
⾏覆盖率（line coverage）：记录程序的各⾏代码被执⾏的情况。
条件覆盖率（condition coverage）：记录各个条件中的逻辑操作数被覆盖的情况。
跳转覆盖率（toggle coverage）：记录单bit信号变量的值为0/1跳转情况，如从0到1，或者从1到0的跳转。
分⽀覆盖率（branch coverage）：⼜称路径覆盖率（path coverage），指在if，ca，for，forever，while等语句中各个分⽀的执⾏情况。
状态机覆盖率（FSM coverage）：⽤来记录状态机的各种状态被进⼊的次数以及状态之间的跳转情况。
2. 功能覆盖率：`是⼀种⽤户定义的度量，主要是衡量设计所实现的各项功能，是否按预想的⾏为执⾏，即是否符合设计说明书的功能点
要求，功能覆盖率主要有两种如下所⽰：
⾯向数据的覆盖率（Data-oriented Coverage）-对已进⾏的数据组合检查.我们可以通过编写覆盖组（coverage groups）、覆盖点（coverage points）和交叉覆盖（cross coverage）获得⾯向数据的覆盖率.
⾯向控制的覆盖率（Control-oriented Coverage）-检查⾏为序列（quences of behaviors）是否已经发⽣.通过编写SVA来获得断⾔覆盖率(asrtion coverage).
需要指出的是: 代码覆盖率达到要求并不意味着功能覆盖率也达到要求，⼆者⽆必然的联系。⽽为了保证验证的完备性，在收集覆盖率时，要求代码覆盖率和功能覆盖率同时达到要求。
三、功能覆盖率建模
功能覆盖率主要关注设计的输⼊、输出和内部状态，通常以如下⽅式描述信号的采样要求；
对于输⼊，它检测数据端的输⼊和命令组合类型，以及控制信号与数据传输的组合情况。
对于输出，它检测是否有完整的数据传输类别，以及各种情况的反馈时序。
对于内部设计，需要检查的信号与验证计划中需要覆盖的功能点相对应。通过对信号的单⼀覆盖、交叉覆盖或时序覆盖来检查功能是否被触发，以及执⾏是否正确。
服兵役条件
3.1.覆盖组——covergroup
使⽤覆盖组结构（covergroup）定义覆盖模型，覆盖组结构（covergroup construct）是⼀种⽤户⾃定义的结构类型，⼀旦被定义就可以创建多个实例就像类（class）⼀样，也是通过new()来创建实例的。覆盖组可以定义在module、program、interface以及class中。
每⼀个覆盖组（covergroup）都必须明确⼀下内容：
⼀个时钟事件以⽤来同步对覆盖点的采样；
⼀组覆盖点（coverage points），也就是需要测试的变量；
覆盖点之间的交叉覆盖；
可选的形式参数；
覆盖率选项；
covergroup cov_grp @(podge clk);//⽤时钟明确了覆盖点的采样时间，上升沿采样覆盖点，也可省略clk，在收集覆盖率时在根据情况注明
cov_p1: coverpoint a;//定义覆盖点,cov_p1为覆盖点名，a为覆盖点中的变量名，也就是模块中的变量名
endgroup
cov_grp cov_inst =new();//实例化覆盖组
上述例⼦⽤时钟明确了覆盖点的采样时间，上升沿采样覆盖点，也可省略clk，在收集覆盖率时在根据情况注明，如下⽰例：
covergroup cov_grp;
cov_p1: coverpoint a;//cov_p1为覆盖点名，a为覆盖点中的变量名，也就是模块中的变量名
endgroup
cov_grp cov_inst =new();
cov_inst.sample();//sample函数收集覆盖率
拼音格式怎么写 上⾯的例⼦通过内建的sample()⽅法来触发覆盖点的采样.
logic [7:0] address;
covergroup address_cov (ref logic [7:0] address,//添加形式参数
input int low,int high) @ (podge ce);
ADDRESS : coverpoint address {
bins low ={0,low};
bins med ={low,high};
}
endgroup
address_cov acov_low =new(addr,0,10);
address_cov acov_med =new(addr,11,20);
address_cov acov_high =new(addr,21,30);
覆盖组中允许带形式参数，外部在引⽤覆盖组时可以通过传递参数，从⽽对该覆盖组进⾏复⽤。
3.2.覆盖点——coverpoint
⼀个覆盖组可以包含多个覆盖点，每个覆盖点有⼀组显式bins值，bins值可由⽤户⾃⼰定义，每个bins值与采样的变量或者变量的转换有关。⼀个覆盖点可以是⼀个整型变量也可以是⼀个整型表达式。覆盖点为整形表达式的⽰例如下：注意覆盖点表达式写法。
class Transaction();
rand bit[2:0] hdr_len;//取值：0~7
rand bit[3:0] payload_len;//取值：0~15
...
endclass
Transaction tr；
covergroup Cov;
寻宝的拼音len16:coverpoint(tr.hdr_len + tr.payload_len);//注：取值范围为0~15
len32：coverpoint(tr.hdr_len + tr.payload_len +5'b0);//注：取值范围为0~31
endgroup
当进⾏仿真后，len16的覆盖点覆盖率最⾼可达100%，⽽覆盖点len32的覆盖率最⾼只能达到23/32=71.87%。由于总的bins数量为32个，⽽实际最多只能产⽣产⽣len_0,len_1,len2,…,len22共23个bins，所以覆盖率永远不可能达到100%。
如果要使覆盖点len32达到100%的覆盖率，可以⼿动添加⾃定义bins，代码如下：
covergroup Cov;
len32：coverpoint(tr.hdr_len + tr.payload_len +5'b0);//注：取值范围为0~31
清算报告{bins len[]={[0:22]};}
endgroup
此时将覆盖点的范围限定在0~22之间，符合覆盖点的实际取值范围，故覆盖率可以达到100%。
3.3.覆盖点元素——隐式bin与显式bins
隐式或⾃动bin：覆盖点变量，其取值范围内的每⼀个值都会有⼀个对应的bin，这种称为⾃动或隐式的bin。例如，对于⼀个位宽为nbit的覆盖点变量，若不指定bin个数，2^n个bin将会由系统⾃动创建，需要注意的是⾃动创建bin的最⼤数⽬由auto_bin_max内置参数决定，默认值64。
program automatic test(busifc.TB ifc);//接⼝例化
class Transaction;
rand bit [3:0] data;
rand bit [2:0] port;
endclass
covergroup Cov;//定义覆盖组，未添加时钟信号，此时需要使⽤sample（）函数采集覆盖率
coverpoint tr.port;//设置覆盖点
endgroup
initial begin
Transaction tr=new();//例化数据包
Cov ck=new();//例化覆盖组
repeat(32) begin
tr.randomize();液化天然气
ifc.cb.port <= tr.port;
ifc.cb.data <= tr.data;
ck.sample();//采集覆盖率
@ifc.cb;
end
end
endprogram
对于覆盖点tr.port，如果覆盖率达到100%，那么将会有auto[0]，auto[1]，auto[2] … auto[7]等8个bin被⾃动创建。其实际功能覆盖率报告如下：
显式bins："bins"关键字被⽤来显⽰定义⼀个变量的bin，⽤户⾃定义bin可以增加覆盖的准确度，它属于功能覆盖率的⼀个衡量单位。
在每次采样结束时，⽣成的数据库中会包含采样后的所有bins，显⽰其收集到的具体覆盖率值。最终的覆盖率等于采样的bins值除以总的bins值。
covergroup 覆盖组名 @(podge clk);//时钟可以没有
覆盖点名1: coverpoint 变量名1{ bins bin名1={覆盖点取值范围}(iff(expression));//iff结构可以指定采样条件
bins bin名2={覆盖点取值范围};
bins bin名3={覆盖点取值范围};
.......
}//⼀般会将bin的数⽬限制在8或16
。。。。。。
endgroup ：覆盖组名
iff结构的运⽤实例如下：
bit[1:0] s0;
covergroup g4;
cover1: coverpoint s0 iff(!ret);//当ret=0时，表达式为真开始采样
endgroup
//注意对coverpoint的bin的声明使⽤的是{}，这是因为bin是声明语句⽽⾮程序语句，⽽且{}后也没有加分号
针对某⼀变量，我们关⼼的可能只是某些区域的值或者跳转点，因此我们可以在显⽰定义的bins中指定⼀组数值（如3，5，6）或者跳转序列（如3->5->6）。显⽰定义bins时，可通过关键字default将未分配到的数值进⾏分配。
covergroup Cov;
瑜伽瘦腿coverpoint tr.data{//data变量的取值范围为0~15，不设置显⽰bins时，理论上会有16个bin
bins zero ={0};//取值：0
bins lo ={[1:3],5};//取值：1,2,3,5
bins hi[]={[8:$]};//取值：8~15，使⽤动态数组⽅法时相当于创建了hi[0],hi[1],...,hi[7]⼀共8个bins
bins misc =default;//余下的所有值：4,6,7
}
其部分覆盖率报告如下：
3.4.覆盖点的状态跳转——=> 与 ?通配符
除了在bins中定义数值，还可以定义数值之间的跳转，操作符（=>），如下所⽰：
bit[2:0] v;
covergroup sg@(podge clk);
coverpoint v{bins b1=(3=>4),(4=>5),(5=>6);
bins b2=(3=>4=>5);//跳转次序为 3->4->5，如果没有执⾏这个次序，则这个bins没有覆盖
bins b3=(1,5=>6,7);//(1=>6)、(1=>7)、(5=>6)、(5=>7)
bins b5=(5[*3]);//3 concutive 5's(连续重复，数值5的3次重复连续)
bins b6=(3[*3:5]);//(3=>3=>3)、(3=>3=>3=>3)、(3=>3=>3=>3=>3)
bins b7=(4[->3]=>5);//...=&=&=>4=>5（跟随重复，4出现3次，可以不连续，但在最后⼀个4出现后，下⼀个数值为5）
bins b8=(2[=3]=>5);//...=&=&=&=>5（⾮连续重复，数值2出现3次）
bins anothers=default_quence;
}
endgroup
除操作符外，还可使⽤关键词wildcard和通配符?来表⽰状态和状态跳转；
wildcard bins abc ={2'b1?};//覆盖10,11
wildcard bins abc =(2'b1x => 2'bx0};
文明施工措施//覆盖 10=>00 ,10=>10 ,11=>00 ,11=>10
covergroup address_cov () @ (podge ce);
ADDRESS : coverpoint addr {
// Normal transition bibs
wildcard bins adr0 ={3'b11?};
// We can u wildcard in transition bins also
wildcard bins adr1 =(3'b1x0 => 3'bx00);
wildcard bins adr2 =(3'b1?0 => 3'b?00);
}
endgroup
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原⽂链接：blog.csdn/bleauchat/article/details/90445713
3.4.覆盖点之间的交叉覆盖率——cross
交叉覆盖是在覆盖点或变量之间指定的，必须先指定覆盖点，然后通过关键字cross定义覆盖点之间的交叉覆盖。
//通过覆盖点来定义交叉覆盖
bit [3:0] a, b;
covergroup cg @(podge clk);
c1: coverpoint a;
c2: coverpoint b;
c1Xc2: cross c1,c2;//1. 定义交叉覆盖使⽤关键字cross，利⽤**覆盖点名字**定义交叉覆盖
endgroup : cg
//通过变量名来定义交叉覆盖
bit [3:0] a, b;
covergroup cov @(podge clk);
aXb : cross a, b;//2. 定义交叉覆盖使⽤关键字cross，直接利⽤**变量名字**定义交叉覆盖
endgroup
//交叉覆盖的通⽤定义格式：
交叉覆盖名：cross 交叉覆盖点名1，交叉覆盖点名2;
由于上⾯每个覆盖点都有16个bin，所以它们的交叉覆盖总共有256（16*16）个交叉积（cross product），也就对应256个bin。
bit [3:0] a, b, c;
covergroup cov @(podge clk);
BC : coverpoint b+c;
aXb : cross a, BC;
试用期协议
endgroup
