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玩转Zynq连载5——基于Vivado的在线板级调试概述

宣布时间:2019年05月24日 15:05    宣布者:rousong1989
玩转Zynq连载5——基于Vivado的在线板级调试概述

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Vivado在线调试概述

FPGA的板级调试措施有许多,借助于老例的示波器和逻辑剖析仪的调试措施是最尺度的手段。如图13.1所示,基于传统的台式示波器或逻辑剖析仪阻拦板级调试有着诸多的未便,相关于设计电路时时彩深藏在芯片外部的FPGA设计来讲有着很年夜的局限性,质朴的枚举以下。

l时时彩   台式机械价钱昂贵,装备资源高。

l   只能会见到FPGA的I/O引脚旌旗暗记,对外部旌旗暗记只能经由历程引出到I/O引脚的要领阻拦不雅不雅察,而且此要领只需个体旌旗暗记可行,年夜量外部旌旗暗记就力所不及了。

l   PCB的layout设计必须预留足够的空间用于外部探针对被测试旌旗暗记的毗连,铺张板级空间且降低了电路可靠性,同时也会潜在的增添资源。

l   测试旌旗暗记较多,调试历程极端繁琐并容易侵蚀。

l时时彩   无邪性差,只能不雅不雅察设计之初就预留了探针接口的一些旌旗暗记。

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时时彩 图13.1 基于传统逻辑剖析仪的板级调试

    虽然了,这些局限性在年夜多数产物的板级调试中都存在,特殊是在芯片集成度愈来愈高确当下。而FPGA器件由于其无邪的可编程特点,也使得它具有了加倍希奇的调试手段。在FPGA器件支持而且残剩逻辑资源足够的情形下,设计者经常习气于应用开发软件供应的在线逻辑剖析仪阻拦调试,如Vivado的ILA和Quartus II的SignalTapII,它们的功效都很强年夜,而且异常的简质朴用。它们相较于传统的台式仪器,不只年夜年夜降低了调试门槛和资源,而且由于其内嵌于FPGA器件的特点,使得其可调试性和无邪性上也更胜一筹,例如它可以会见到FPGA外部的一些中央历程旌旗暗记。除此以外,尚有一些其它的手段在不合的应用配景下都有助于加速板级调试。除此以外,尚有类似虚拟IO、在线存储器编辑、Virtual JTAG之类的调试手段,都是异常简质朴用的在线调试措施。下面我们看看Vivado中支持的一些主要调试要领。

ILA(Integrated Logic Analyzer),即内嵌逻辑剖析仪。可以在FPGA器件上对已完成的设计阻拦板级在线调试。ILA可用于板级调试历程当中监测FPGA外部旌旗暗记的实时状态,ILA也可用于硬件事宜触发后以系统时钟频率搜集旌旗暗记。

ILA和浅易台式的逻辑剖析仪功效基内幕似,只不外台式逻辑剖析仪是看得见摸得着的实物装备,且它必须对所有触发或不雅不雅察旌旗暗记阻拦物理毗连,旌旗暗记也必须在电路板上有现实的触点可供探测。然则ILA不合,你可以说它是一个软件工具而已,由于它只须要被测试装备自己(即FPGA器件),经由历程一条JTAG下载器与PC毗连,在PCVivado上可以检核办竟搜集的波形。而且ILA不须要被测试旌旗暗记有现实的物理探测点,只需这个旌旗暗记是在FPGA外部,便可以被实时的不雅不雅测到。

ILA功效模块可以经由历程装备IP核方规则化到RTL代码中,也能够或许在Vivado的工具选项上直接加载设置。

VIO(Virtual Input/Output),即虚拟IO调试接口VIO可以用于实时的监控或驱动FPGA外部旌旗暗记状态。假定对目的硬件缺乏合适的会见通讯要领时,可以应用VIO功效完成FPGA外部旌旗暗记实时的监控或驱动。VIO调试应用的主要场景能够是速率请求不高,但又欲望可以在线交互的一些旌旗暗记接口,好比一些开关旌旗暗记的控制或状态旌旗暗记的实时检查。

VIO功效模块只能经由历程装备IP核方规则化到RTL代码中,设计代码中须要施加勉励或许不雅不雅察状态的旌旗暗记必须经由历程VIOIP核模块例化毗连好。

IBERT(Integrated Bit Error Ratio Tester),即内嵌误码率测试机IBERT是针对高速串行接口的在线调试和验证。经由历程IBERT的检测,可以确认FPGA外部的高速串行口传输数据的可靠性和稳固性。

JTAG-to-AXI Master,即JTAG-to-AXI主机调试接口。关于不含处置赏罚赏罚器,但又有AXI从机接口的应用,该调试要领可以对设计中的AXI从机接口阻拦板级的在线调实验证。

时时彩    以上所提的这些在线调试要领年夜都是经由历程FPGA器件引出的JTAG接口,同时应用了一些FPGA片内固有的逻辑、存储器或布线资源便能够完成的。这些调试功效通常也只须要随着用户设计所临盆的装备文件一同下载到目的FPGA器件中运转。相比于严重年夜的传统台式仪器,基于FPGA的在线调试仅需一条JTAG线缆毗连FPGA和PC机,异常质朴清新,调试起来更是轻车熟路。

    至于我们所提到的这些在线调试手段,可以凭证不合的应用和设计阻拦选择。由于不合的设计经常会有不合的约束和需求,例如可以凭证闲置不应用引脚的数目、逻辑和存储器资源残剩量年夜小等阻拦不合的在线调试要领选择。

    关于FPGA外部的在线调试,通常可以分为以下3个阶段。

●  探测阶段:识别出须要阻拦探测的旌旗暗记,确认应用何种在线调试手段阻拦探测。

●  完成阶段:将在线调试的IP核集成到设计工程中,完成编译并天生板级调试的下载装备文件。

●  剖析阶段:应用集成的调试功效模块对设计功效阻拦验证和调试。

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