Chipscope实例教程.doc

Chipscope 用法1、Chipscope基础 （1）原理：Chipscope可以理解为FPGA中的一个IP核，但是是一种在线调试用的，所以必须以硬件的连接为基础。在FPGA已经下载程序的情况下，添加我们关心的信号或者接口，将选定了端口Chipscope（不妨理解为一个嵌入的系统）加入到程序后重新布局布线下载到FPGA中，此时我们就可以观察信号和接口的值了。注意：从图形上看，有点类似于Modelsim的仿真结果，但其本质区别在于Chipscope用的实际的信号波形，而Modelsim仅仅是仿真的结果！（2） 方法：一般的，我们会按照信号的方向一步一步进行排查验证。在下载程序之前如果我们已经在Modelsim中进行过了充分的仿真，而下载到板子上之后程序运行结果没有达到预期时，我们可以先考虑将所有的输入输出结果用Chipscope抓出来观察对比，看能不能找到问题所在。如果输出结果没有达到预期，我们就采用按照信号传输方向排查的方法一步一步检查，如果输出结果和预期一致，我们应该考虑硬件的连接甚至设计是否出了问题，有时候要对总体方案进行重新评审。2、具体步骤第一步：新建一个Chipscope 文件，比如命名为test。第二步：双击打开test.cdc文件，进入Core Insert界面，选择需要观察的信号或者端口（1） 一直按照默认的设置点Next直到出现Trigger Width时进行选择，表示一共需要选择的信号的位数；（2） Data Depth选项表示一步要采用的深度，可以理解为运行一次能抓到多少个单位的数据（时间单位一般是固定的，且与选择的时钟有关）；同时采用可以选择时钟的上升沿或者下降沿（分别对应Rising和Falling）；（3） Next进入到时钟和信号的连接设置，点击Modify Connections即可进入设置界面（4） Clock Signals表示需要采样的时钟信号，一般选择最高频率的那个时钟，而且尽量避免出现跨时钟域采样信号的情况（5） Trigger/Data Signals表示需要采用的数据为，在左侧选中后点击右侧的Make Connections即可，把所有关心的信号连接完后点OK返回到设置界面（6） 此时，信号选择完毕，点Return to Project Navigator 并在弹出是否保存的提示框中选择是，返回到ISE环境。第三步：在返回的ISE环境中点击Configure Target Device 重新布局布线并生成下载文件。下载文件和普通的下载方式一样，此处不再赘述。第四步：在Chipscope中抓信号波形进行分析（1） 从ISE环境下双击Analyze Design Using Chipscope进入Chipscope环境，如下图所示（2）点击“Open Cable/Search JTAG Chain”，如下图所示在弹出的提示框中点OK（3） 如下图所示右键点击DEV:1并在弹出的选项中选择Configure在弹出的对话框中选择Select New File双击对应目录下的.bit文件或者单击后点“打开”在返回的下图中点击OK从下面的进度可以看到，当完成到100%时即表示下载成功（4） 下载完成后，开始观察信号，先熟悉下界面左侧的Trigger Setup表示触发设置右下的三个选项分别表示如何设置，可以通过单击展开进行设置，一般情况下，我们比较关心的是Match Functions右上的三个图标分别表示Run，Stop和Trigger Immediate在设置好后直接点三角那个即可开始抓信号展开Match就会看到如下图所示，对于某个信号的Value如果为X则表示任意值都会采样，如果为1则表示只有在高电平期间才会取样，而R和F则分别代表上升沿和下降沿抓取数据波形，通过这种灵活设置就可以抓取我们想要得到的波形（5）将第二个信号设置为1，再点击上面提到的三角标志，就进行了采样，选择左侧的Waveform就会在右下出现如下图所示的波形图。至此，我们已经完整的走过了一遍Chipscope抓波形的过程，如果需要继续分析其他波形，只需按照此流程重新设置一遍即可。3、小结正如前面提到的一样，我们一般会先测输入输出信号，输出正确的情况下我们就考虑其他的非FPGA