[VIVADO] 集成逻辑分析仪(ILA)的4种使用方法

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了[VIVADO] 集成逻辑分析仪(ILA)的4种使用方法。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

01 HDL代码实例化ILA IP核

02 Block Design添加ILA IP核

03 综合后添加Mark Debug

04 HDL中使用MARK_DEBUG

05 文章总结


大家好,这里是程序员杰克。一名平平无奇的嵌入式软件工程师。

在日常FPGA开发过程中,逻辑代码设计完成后,为了验证代码逻辑的正确性,优先使用逻辑仿真(modesim)进行验证。仿真验证通过后进行板级验证时,使用逻辑分析仪进行分析和验证逻辑是否正确。FPGA两大主流厂商的软件集成逻辑分析仪供使用,Altera的Quartus自带SignalTap、Xilinx的Vivado自带ILA逻辑调试工具。

本篇总结和分享在Xilinx编译工具Vivado环境下,使用内嵌的逻辑分析仪(ILA)的4种方法:

  • HDL代码实例化ILA IP核

  • Block Design添加ILA IP核

  • Synthesis后对Nets执行Mark Debug操作

  • 在HDL代码中使用属性关键字mark_debug


本文以"LED每0.5s间隔亮灭"工程为例,观测led[0]信号以及led_cnt[24:0]时钟计数信号,演示ILA使用的4种方法以及相关的注意事项。

01 HDL代码实例化ILA IP核

  • 在IP Catalog中搜索ILA,然后双击该IP核进行配置。

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

  • 本示例中led[0]、led_cnt[24:0]信号位宽分别为1、25bit,具体配置如下所示;配置完成后,点击“OK”;在弹出的界面点击“Generate”完成IP核的配置和生成。

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

  • 在Verilog代码中对刚生成的ILA核进行实例化,在具体代码添加例化代码,如下所示:

ila_0 ila_0_inst0 (
  .clk     (clk    ),     // input wire clk
  .probe0  (led    ),     // input wire [0:0]  probe0  
  .probe1  (led_cnt)      // input wire [24:0]  probe1
);
  • 综合、实现、生成bit后写到FPGA芯片便可观测到信号(此处不做演示)。

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

特别说明:对于纯FPGA工程,杰克推荐该方式去使用ILA;


02 Block Design添加ILA IP核

在Vivado中,除了使用HDL语言去描述设计,还可以通过Block Design图形化连接的方式进行设计。7系列的软核MicroBlaze、带硬核的SOC芯片(ZYNQ、MPSOC等)的设计都是通过Block和HDL相结合来描述设计。本文仍以纯FPGA方式来说明在Block Design中使用ILA核(纯FPGA开发不建议)。ILA使用操作如下:

  • 创建/打开Block Design,在Diagram界面,点击“+”按钮,搜索ILA,然后双击该IP核进行配置。

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

  • 参数配置的方式与上一小节一致,这里不作赘述。不同之处是在Block Design中使用ILA核,ILA核的实例化HDL代码会自动生成到Block Design文件中。

  • 综合、实现、生成bit后写到FPGA芯片便可观测到信号(此处不做演示)。

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

特别说明:

带MicroBlaze软核/ARM硬核的FPGA的复杂设计中,模块接口的信号观测ILA使用该方法;模块内部信号的观测ILA使用上一小节的方式;两者可结合使用


03 综合后添加Mark Debug

  • 对工程执行综合,综合完成后,找到要观测的信号的Nets,右键选择“Mark Debug”;

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

  • 要观测信号的Nets选择并设置完成后,点击“Set Up Debug”;按照下面步骤配置Debug ILA参数;

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

  • Debug ILA配置完成后,保存SYNTHESIZED DESIGN后会在约束文件(.xdc)中生成ILA的配置约束,如下图所示:

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

  • 综合、实现、生成bit后写到FPGA芯片便可观测到信号(此处不做演示)。

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

特别说明:mark_debug仅可以对Nets类型进行操作,不能对Cells操作;


04 HDL中使用MARK_DEBUG

  • MARK_DEBUG描述

vivado设计IDE提供了一些属性供开发者使用,本篇推文主要是描述MARK_DEBUG属性约束的使用和注意事项。详细可参考UG912文档的内容。使用MARK_DEBUG的条件如下:

  • 约束对象必须是Nets类型

  • 在Nets信号的顶端声明处进行约束

vivado提供了包括Verilog、VHDL、XDC三种语法。三种语法如下所示:

//Verilog语法
约束语法:
(* MARK_DEBUG="value" *) 
#value = true/flase
使用示例:
(* MARK_DEBUG="true" *) output wire led;
(* MARK_DEBUG="true" *) reg [24:0] led_cnt;


//VHDL语法
约束语法:
声明: attribute MARK_DEBUG : string;
语法: attribute MARK_DEBUG of signal_name : signal is "value";
//signal_name-内部信号, value = TRUE/FALSE
使用示例:
signal led : std_logic;
attribute MARK_DEBUG : string;
attribute MARK_DEBUG of led : signal is "TRUE";


//XDC语法
约束语法: 
set_property MARK_DEBUG value [get_nets <net_name>] 
#value = TRUE/FLASE
#net_name-是信号名
使用示例:
set_property MARK_DEBUG TURE [get_nets led];
  • 使用MARK_DEBUG标记生成ILA观测信号步骤

    • 在led[0]、led_cnt[24:0]信号的顶端声明处进行约束,省略代码如下:

module led_top(
    input   wire    clk_i,
    input   wire    rst_n,
    (* MARK_DEBUG="true" *) output  wire    led_o
)
;
...
(* MARK_DEBUG="true" *) reg [24:0] led_cnt;
...
endmodule
    • 执行综合操作,综合完成后,打开综合设计,然后点击“Set Up Debug”;

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

    • 按照下面步骤配置Debug ILA参数;

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

  • Debug ILA配置完成后,保存SYNTHESIZED DESIGN后会在约束文件(.xdc)中生成ILA的配置约束,如下图所示:

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

    • 综合、实现、生成bit后写到FPGA芯片便可观测到信号(此处不做演示)。

vivado逻辑分析仪的使用,FPGA,fpga开发

特别说明:

MARK_DEBUG约束标记会阻止Vivado对该信号以及下级信号的优化。因此,在逻辑验证完成后,要删除Mark_DEBUG约束标记或者将其失能。


05 文章总结

上面总结和分享了4种Vivado下使用ILA的方法。杰克更推荐使用前面两种实例化的方法去使用ILA IP核。对于纯FPGA HDL开发,配置生成ILA核并在HDL代码中实例化使用便可;对于软核/硬核的FPGA开发,在Block模块外部接口信号通过添加ILA核,Block模块内部信号则在HDL代码中实例化ILA核,两者结合使用。

参考文档:

vivado Design Suite Properties Reference Guide(UG912)

integrated Logic Analyzer V6.2 Product Guide(PG172)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-753842.html

到了这里,关于[VIVADO] 集成逻辑分析仪(ILA)的4种使用方法的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 一个 24 通道 100Msps 逻辑分析仪

    这是一个创建非常便宜的逻辑分析仪的项目,但其功能可与昂贵的商业分析仪相媲美。该分析仪可以以每秒 1 亿个样本的最高速度对多达 24 个通道进行采样,并且可以通过单个通道中的极性变化或多达 16 个通道形成的模式来触发。 该项目不仅包含硬件,还包含软件,它有一

    2024年02月01日
    浏览(48)
  • 用逻辑分析仪观察串口Uart数据波形

    只讨论嵌入式编程中较为常用的异步串行接口(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART),TTL电平。 串口的参数一般有: 1. 波特率 ,数据传输速率,单位bps(bits per second),即每秒传输的位数,常见的波特率有9600bps、19200bps、115200bps等;如果波特率为115200bps,则传输一个

    2024年02月06日
    浏览(47)
  • 高云软件的在线逻辑分析仪使用教程

    最近Altera和Xilinx的芯片涨价太严重,经过寻找国内替代型号,发现广东高云半导体的FPGA基本可以满足项目需求(非广告,实际项目使用);所以就切换使用高云的GW2A型号的FPGA;(GW2A-LV18LQ144C8/I7); 由于在使用GoWin过程中走过不少弯路,因此记录下来,一是能提醒自己在忘记

    2024年02月15日
    浏览(44)
  • 第十三章 Kingst VIS逻辑分析仪的使用

    目录 13.1 产品简介 13.1.1 基础知识 13.1.2 产品型号及规格 13.1.3 支持的协议类型 13.2 Kingst VIS 软件简介 13.2.1 软件安装指南 13.2.2 软件界面简介 13.2.3 多语言切换  13.2.4 模拟演示功能 13.3 设备连接 13.3.1 连接设备与电脑  13.3.2 连接设备与被测系统 13.3.3 多点接地提高测量准确度

    2024年02月15日
    浏览(45)
  • keil5 Logic Analyzer逻辑分析仪端口输出波形观测

    在选项卡中找到debug,如果是软件仿真,就要选择左边的\\\"Use Simulation\\\"。下面的\\\"Dialog DLL\\\" 和 “Parameter” 也需要更改;\\\"Dialog DLL\\\"软件仿真填入的是\\\"DARMSTM.DLL” ,硬件仿真填入“TARMSTM.DLL” 。 “Parameter” 为 “-pSTM32F103C8”填的是芯片型号,以TM32F108C8T6为例。 设置好后点击OK 打开

    2024年02月16日
    浏览(43)
  • FPGA_Signal TapII 逻辑分析仪 在线信号波形抓取

    由于一些工程的仿真文件不易产生,所以我们可以利用 quartus 软件自带的 SignalTap 工具对波形进行抓取 对各个信号进行分析处理,让电子器件与FPGA进行正常通讯工作,也验证所绘制的波形图是否一致。 1、 首先确保你的工程已经完成(包括引脚配置,I/O 设置等),然后编译

    2024年02月02日
    浏览(43)
  • 硬件设计 之 CAN通信-DSView逻辑分析仪使用-CAN波形测试

    ** CAN,Controller Area Network,控制器局域网是用于解决汽车众多控制部件之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线。 ** can总线采用差分电压传输数据,分别是CANH和CANL两根总线。总线上的信号电平分为这两条线之间的差分电压。 隐形电平:两条线静态时均为2.5V左右,压差

    2024年02月02日
    浏览(52)
  • 《AP音频分析仪的使用》

    AP,音频分析仪器(AudioPrecision),是指既能够测量话筒、音频功放、扬声器等各类单一音频设备的各种电声参数,也能测试组合音响、调音台等组合音频设备的整体性能的分析类仪器。所谓音频设备就是将实际的声音拾取到将声音播放出来的全部过程中需要用到的各类电子设

    2023年04月09日
    浏览(39)
  • APx500音频分析仪硬件简介

    两通道模拟输出,两通道或以上的模拟输入接口 线性编码数字音频接口(AES/EBU,TOSLINK,SPDIF)Linear PCM 脉冲密度调制码流(需要APx-PDM选件支持) Bluetooth 蓝牙音频码流(需APx-BT选件支持) 最高支持192kHz数字采样音频(APx555最高支持216kHz) APx500 v4.0 新增Bench模式,有效帮助工程师

    2024年04月12日
    浏览(46)
  • CAN总线分析仪使用及调试方式

    1、软件安装 工具下载地址: 关注公众号:Kevin的学习站;后台发送:CAN总线分析仪;即可获取软件! 安装: 1、以管理员身份运行软件;选择简体中文安装。 点击下一步; 勾选“我同意此协议”选项,点击下一步; 选择所需的安装路径,点击下一步 USB_CAN TOOL:调试软件,

    2024年02月10日
    浏览(58)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包