功能覆盖率总结

一、 覆盖组

覆盖组(covergroup)与类相似，一次定义后便可以多次实例化。

covergroup可以包含一个或者多个coverpoint,却全都在同一时间采集。
coverpoint常用来衡量某些变量，这些变量有可能是硬件的信号变量，也有可能是软件的变量，衡量这些变量在某些时间采样的值。coverpoint要去监测某些变量在某些特定采样时间采样了以后，在那些时刻所采样的值。

covergroup可以被定义在类中，也可以被定义在interface或module里面
covergroup可以采样任何可见的变量，例如程序变量，接口信号或者设计端口。
covergroup要被告诉采样那些变量，要在什么时刻采样或者声明你的采样事件是什么

一个类里可以包含多个covergroup。当你拥有多个独立的covergroup时，每个covergroup可以根据需要自行使能或者禁止。
(constraint和rand_mode也可以做使能)
每个covergroup可以被定义为单独的采样事件，允许从多个源头收集数据。covergroup必须被例化才可以用来收集数据。

class Transactor;
	Transactor tr;
	mailbox mbx_in;
	covergroup Covport;
		coverpoint tr.port;
	endgroup
	function new(mailbox mbx_In);
		Covport = new();
		this.mbx_in=mbx_in();
	endfunction
	task main;
		forever begin
			tr=mbx_in.get;
			ifc.cb.port<=pr.port;
			ifc.cb.data<=tr.data;
			Covport.sample();
		end
	endtask
endclass
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Covport是类型的名字
Covport=new(); 这里的Covport是实例的名字，可以类型的名字和实例的名字一样。也可也替换为 Covport cg1=new()；

Covergroup由采样的数据和数据被采样的事件构成。
当这两个条件都准备好以后，测试平台便会触发covergroup。
这个过程可以通过直接使用sample()函数来完成，也可以在covergroup中采样阻塞表达式或者使用wait或@实现在信号或事件上的阻塞。

如果你希望在代码中显示地触发covergroup采样，或者不存在采样时刻的事件，又或者一个covergroup被例化为多个实例需要单独触发，可以使用sample()。

如果你想借助已有的事件或者信号触发covergroup，可以在covergroup声明中使用阻塞语句。

event trans_ready;
covergroup Covport @(trans_ready)
	coverpoint ifc.cb.port;
endgroup
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二、 bin

当你在coverpoint指定采样一个变量或表达式时，SV会创建很多的仓(bin)来记录每个数值被捕捉到的次数。
这些bin是衡量功能覆盖率的基本单位。
covergroup中可以定义多个coverpoint,coverpoint中可以自定义多个cover bin或者SV帮助自定义多个cover bin。
每次covergroup采样，SV都会在一个或者多个cover bin中留下标记，用来记录采样时变量的数值和匹配的cover bin。
所有的coverpoint的覆盖率最终构成了一个covergroup的覆盖率。
所有的covergroup的覆盖率最终构成了整体的功能覆盖率。

SV会默认为某个coverpoint创建bin，用户也可以自己定义bin的采样域。如果采样变量的域范围过大而又没有指定bin，那么系统会默认分配64个bin，将域值范围平均分配给这64个bin。用户可以通过covergroup的选项auto_bin_max来指定自动创建bin的最大数目。
实际操作中，自动创建bin的方法并不使用，建议用户自定义bin,或者减小auto_bin_max的数值。

covergroup Coverport;
	coverpoint tr.kind {
		bins zero = {0};
		bins lo = {[1:3],5};
		bins hi[]= {[8:$]};
		bins misc = default;
	}
endgroup
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可以使用关键词iff给coverpoint添加条件。这种用法常用于在复位期间关闭覆盖以忽略不合理的条件触发。也可以使用start和stop函数来控制covergroup的各个实例。

covergroup Coverport;
	coverpoint port iff(!bus_if.reset);
endgroup

initial begin
	Covport ck=new();
	#1ns;
	ck.stop();
	bus_if.reset=1;
	#100ns bus_if.reset=0;
	ck.start();
	...
end
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coverpoint也可以用来记录变量从A值到B值得跳转情况。还可以确定任何长度的翻转次数。

covergroup Coverport;
	coverpoint port{
		bins t1=(0=>1),(0=>2),(0=>3);
	}
endgroup
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使用范围表达式可以快速地确定多个转换过程。表达式(1,2=>3,4)创建了四个翻转过程，分别是(1=>3),(2=>3),(1=>4),(2=>4)
还可以去欸的那个任意长度的翻转次数。注意必须对转换过程中的每个状态都进行一次采样。所以(0=>1=>2)不同于(0=>1=>1=>2)和(0=>1=>1=>1=>2)。如果需要像最后一个式子那样重复数值，可以使用缩略形式: form:(0=>1[*3]=>2)。如果需要对数值1进行3次，4次或5次重复，那么使用1[*3:5]。

wildcard
可以使用关键词wildcard来创建多个状态和者赋值，在表达式中，任何x,z或者?都会被当成0或1的通配符。

在某些coverpoint可能始终无法得到全部的域值。对于那些不计算功能的域值可以使用ignore_bins来排除，最终它们并不会计入coverpoint的覆盖率。

有些采样值不仅应该被忽略，而且如果出现还应该报错。这种情况可以在测试平台中检测，也可以使用illegal_bins对特定的bin进行表示。

三、交叉覆盖率

coverpoint是记录单个变量或者表达式的观测值。
如果想记录在某一时刻，多个变量之间值的组合情况，需要使用交叉覆盖率。
cross语句只允许带coverpoint或者简单的变量名。

1.排除部分cross bin

通过使用ignore_bins、binsof和intersect分别指定coverpoint和值域，这样可以清除很多不关心的cross bin。

cross kind, port{
	ignore_bins hi=binsof(port)intersect{7};
	ignore_bins md= binsof(port)intersect{0}&&binsof{kind} intersect {[9:11]}
}
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忽略掉的是port为0和kind为9,10,11的组合，总共3个仓。

注意binsof使用的是小括号()，而intersect指定的是一个范围，所以使用大括号{}。

2.精细的交叉覆盖率指定

随着cross覆盖率越来越精细，可以需要花费不少的时间来指定那些bin应该被使用或者被忽略。更适合的方式是不使用自动分配的cross bin，而自己声明感兴趣的cross bin。

class Transaction; 
	rand bit a, b; 
endclass
covergroup CrossBinNames；
	a：coverpoint tr.a
		{ bins a0 = {0}；
		  bins a1 = {1}；
		  option.weight = 0；} //不计算覆盖率
	b：coverpoint tr.b 
		{ bins b0 = {0}；
		  bins b1 = {1}；
		  option.weight = 0；} //不计算覆盖率
	ab：cross a, b
	{ bins a0b0 = binsof(a.a0) && binsof(b.b0)；
	bins a1b0 = binsof(a.al)&& binsof(b.b0);
	bins bl = binsof(b.b1)；}
endgroup
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四、覆盖选项

如果对一个covergroup例化多次，那么默认情况下SV会将所有实例的覆盖率合并到一起，如果需要单独列出每个covergroup实例的覆盖率，需要设置覆盖选项。

covergroup Coverlength;
	coverpoint tr.length;
	option.per_instance = 1;
endgroup
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如果有多个covergroup实例，可以通过参数对每一个实例传入单独的注释。这些注释最终会显示在覆盖率数据的总结报告中。

covergroup Coverport (int lo,hi string comment);
	option.comment = comment;
	option.per_instance=1;
	coverpoint port
	{	bins range {[lo:li]};
	}
endgroup
...
Coverport cp_lo = new(0,3,"low");
Coverport cp_hi = new(4,7,"high");
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覆盖次数限定
默认情况下，数值采样了一次就可以计入有效的bin，可以通过修改at_least来修改每个bin的数值最少的采样次数，如果低于at_least的数值，则不会计入bin中。 （option.at_least）

覆盖率目标
一个covergroup或者一个coverpoint的目标是100%覆盖率。不过你也可以将其设置为低于100%的目标。这个选项只会影响覆盖率报告。

covergroup方法
sample() 采样。
get_coverage()/get_inst_coverage（）获取覆盖率，返回0-100的real数值。
set_inst_name(string) 设置covergroup的名称
start()/stop()使能或者关闭覆盖率的收集。
可以使用get_coverage()和get_inst_coverage()函数来缩小测量范围。其中第一个函数可以带覆盖组名和实例，用于给出一个覆盖组所有实例的覆盖率，其用法如Covergroup::get_coverage()或cgInst.get_coverage()。第二个函数返回一个特定覆盖组实例的覆盖率，用法如cgInst.get_inst_coverage()。如果你希望得到单个实例的覆盖率，那么需要指定option.per_instance=1。

这些函数最实际的用处是在一个测试当中监测覆盖率的变化。如果测试可以基于功能覆盖率采取一些深入的行动，例如重新限定随机的约束，那将是一件非常好的事，但是这种测试很难编写。