前言

TLM是一种基于事务（Transaction）的通信方式，通常在高抽象级语言，例如SystemC、SV/UVM中作为模块间的通信方式。
TLM通信保证了相邻组件间的通信不再通过显式句柄引用，而是独立于组件的通信方式，为验证组件的复用提供了很好地封闭性。

仿真速度是TLM对项目进度的最大贡献，同时TLM传输中的事务又可以保证足够大的信息量和准确性。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、简单例子：driver-sequencer组件之间的通信

driver的TLM端口：
uvm_seq_item_pull_port #(REP,RSQ) seq_item_port
sequencer的端口：
uvm_seq_item_pull_imp #(REQ,RSP,this_type) seq_item_export
driver和sequencer的端口连接：
driver::seq_item_port.connect(sequencer::seq_item_export)

二、TLM通信

系统原型阶段和芯片验证阶段均使用了TLM通信方式。前者是为了更快地实现硬件原型之间的数据通信，后者是为了更快地实现验证组件之间的通信。
仿真速度是TLM对项目进度的最大贡献，同时TLM传输中的事务又可以保证足够大的信息量和准确性。
TLM并不是某种语言的产物，而是作为一种提高数据传输抽象级的标准存在的。
TLM是一种基于事务（Transaction）的通信方式，通常在高抽象级语言，例如SystemC、SV/UVM中作为模块间的通信方式。
TLM通信保证了相邻组件间的通信不再通过显式句柄引用，而是独立于组件的通信方式，为验证组件的复用提供了很好地封闭性。

在芯片开发流程中，TLM通信主要在两个方面发挥了重要作用：
① 系统原型中各模块间通过TLM通信可以实现较宽松时间内的数据包传输；
② 验证平台组件之间通过TLM通信，验证平台组件driver与硬件设计模块之间通过TLM通信。
TLM通信基本概念：
TLM通信需要两个通信的对象（分别称为initiator 和 target）。谁先发起通信请求，谁就属于initiator，而作为通信的响应方，称为target。按照Transaction的流向，可以将对象分为 producer 和 consumer。数据从哪里产生，它就属于producer，而数据流向了哪里，它就属于consumer。注意：transaction的流向不一定是从initiator流向target，也可能是target流向initiator。
initiator 与 target 的关系同 producer 与consumer的关系不是固定的 。
有了两个参与通信的对象后，用户需要将TLM通信方法在target一端中实现，以便于initiator将来作为发起方可以调用target的通信方法，实现数据传输。
最后需要将两个对象进行连接，需要在两个TLM对象中创建TLM端口，继而在更高层次中将这两个对象进行连接。

三、TLM通信步骤

分辨出initiator 和 target ，producer 和 consumer；
在 target 中实现TLM通信方法；
在两个对象中创建TLM端口，initiator中创建port端口，target端创建imp端口；
在更高层次对两个对象的端口进行连接。

四、TLM通信的分类

① 从数据流向来看，传输方向分为单向和双向
单向传输：由initiator发起request transaction
双向传输：由initiator发起request transaction，传送至target，继而target在消化了request transaction后，会发起responde transaction返回给initiator。
② 端口类型可以分为3种：
port：经常作为initiator的发起端，initiator凭借port才可以访问target的TLM通信方法；
export：作为initiator和target中间层次的端口；
imp:只能作为target接受request的末端，它无法作为中间层次的端口，所以imp到的连接无法再次延伸。

五、端口的使用

就单向端口而言，声明port和export作为request发起方，参数只需要指定transaction类型参数，而声名imp作为request接收方，参数有2个，第一个指定指定transaction类型，第二个指定它所在的component类型。
就声明双向端口而言，指定参数需要考虑双向传输的因素，将传输类型transaction拆分为request transaction 和response transaction。

TLM端口连接的一般做法：
在initiator端例化port，在中间层例化export，在target端例化imp，在build_phase中创建；
多个port可以连接到同一个export或者imp；但是单个port或者export无法连接到多个imp上；
可以理解成多个initiator可以对同一个target发起request，但是同一个initiator无法连接多个target；（无法一对多）
port 可以连接port 、export 和 imp；export 可以连接 export 和imp 上；imp是数据传输的终点，无法扩展连接。

六、单向通信

单向通信是指由initiator 到target之间的数据流向是单一方向的，或者说initiator和target只能扮演producer和consumer中的一个角色。
声明port和export作为request发起方，参数只需要指定transaction类型参数，而声名imp作为request接收方，参数有2个，第一个指定指定transaction类型，第二个指定transaction类型和它所在的component类型。

七、双向通信

双向通信的initiator和target两端之间数据流向是双向的，即两端initiator和target同时扮演者producer和consumer，而initiator作为request发起方，在发起request后，还会等待response返回。

双向端口按照通信握手方式可以分为：
transport 双向通信方式
master和 slave 双向通信方式
transport 端口通过 transport() 方法，可以在同一方法调用过程中完成 REQ 和 REP的发出和返回。
master 和slave的通信方式必须分别通过put 、get 和peek()的调用，使用两个方法才完成一次握手信号。
master端口和slave 端口的区别：当initiator 作为 master时，它会发送REQ至 target端，然后再从target端获取 RSP；当initiator使用slave端口时，它会先从target端获取REQ,然后将RSP送至target端。

八、多向通信

多向通信仍然是两个组件之间的的通信，而不是多个组件之间的通信，两个组件上有多个通信端口。
多向通信是指，如果initiator与target之间的相同TLM端口数目超过一个的情况，在target端的解决方法。
即多向通信处理的是同一个组件上有多个相同类型的端口，各个端口之间的通信。
UVM通过端口宏声明方式来解决这一问题，它解决的核心问题在于让不同端口对应不同的任务名，这样就不会造成方法名的冲突。





九、通信管道
在不对传输的数据进行额外处理，只是作为存储的时候，可以不定义target一方的函数/任务，且自带了存储。
在面对一个组件需要给多个组件传输数据的时候的问题得到解决。
实现“一对多”的通信方式。

1. TLM_FIFO

在一般TLM传输过程中，无论initiator给target发起一个transaction，还是initiator从target获取一个transaction，transaction最终都会流向consumer中。在consumer没有分析transaction之前，我们希望将transaction先存储到本地的FIFO中供稍后使用,这就可以使用uvm_tlm_fifo这个组件。
uvm_tlm_fifo类是一个新组件，继承与uvm_component类，而且已经预先内置了多个端口以及实现了多个对应方法供用户使用。
uvm_tlm_fifo是组件，例化时需要传入两个参数，一个记录在工厂的参数名，一个parent；
uvm_tlm_fifo的功能类似于mailbox，不同的地方在于uvm_tlm_fifo提供了各种端口供用户使用。推荐initiator端例化put_port或者get_peek_port，来匹配uvm_tlm_fifo的端口类型。

2. Analysis Port

可以实现一端对多端的需求，即数据是从同一个源的TLM端口发出到达不同的组件。
如果数据源端发生变化需要通知跟它关联的多个组件时，可以利用软件设计模式之一 观察者模式（广播模式，observer pattern）来实现。
observer pattern的核心在于：
第一，这是从一个initiator端到多个target端的方式
第二，analysis port采用的是”push"模式，即从initiator端调用多个target端的write（）函数实现数据传输。
连接方式：
agent一侧例化了uvm_analysis_imp后还需要实现write（）函数；
在顶层连接。顶层将initiator端的 uvm_analysis_port 与多个target端的 uvm_analysis_imp 进行连接；
当initiator端调用write（）函数时，实际上是采用轮询的方式将所有连接的target端内置的write（）函数进行了调用。
由于函数立即返回的特点，无论连接多少个target端，initiator端调用write()函数总是立即返回的，不同之前的单端口函数调用的是，即便没有target与之相连，调用write()函数也不会发生错误。

3. Analysis TLM FIFO

uvm_tlm_analysis_fifo为用户提供了可以搭配uvm_analysis_port端口、uvm_analysis_imp端口和write（）函数；
uvm_tlm_analysis_fifo类继承于uvm_tlm_fifo，这表明它本身具有面向单一TLM端口的数据缓存特性，而同时该类又有一个uvm_analysis_imp端口;
连接方式：
将initiator的analysis port连接到uvm_tlm_analysis_fifo 的 get_export 端口，这样数据可以从initiator发起，写到各个uvm_tlm_analysis_fifo的缓存中。
将多个target的get_port连接到tlm_analysis_fifo的get_export，注意保持端口类型的匹配，这样从target一侧需要调用get（）方法就可以得到先前存储在tlm_analysis_fifo中的数据。

4. request & response 通信管道

UVM提供了两种简单的通信管道，他们作为数据缓存区域，既有TLM端口从外侧接收request 和 response，同时也有TLM端口供外侧获取request和response。
uvm_tlm_req_rsp_channel
uvm_tlm_transport_channel