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前言

本文基于上文的工程文件，講述了 fpga 內(nèi)嵌邏輯分析儀的使用方法，內(nèi)嵌邏輯分析儀是在 fpga 開發(fā)調(diào)試過程中一個很重要的一個工具，這個工具可以幫助我們?nèi)ビ^察內(nèi)部的一些信號它的一些變化，然后幫助我們?nèi)フ{(diào)試從而找到問題。

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一、方法1 — 使用 IP 核創(chuàng)建 ILA 調(diào)試環(huán)境

1、創(chuàng)建 ILA ip 核

①、點擊左側(cè) PROJECT MANAGER 欄 –> IP Catalog 或者菜單欄下 Window –> IP Catalog 然后在右側(cè)出現(xiàn)的 IP Catalog 窗口下搜索 ILA，雙擊選擇 Debug 下的 ILA 進行 IP 配置操作步驟如下圖所示

②、General Options 參數(shù)設(shè)置

• Component Name：設(shè)置生成 IP Core 的名稱，這里設(shè)置成 ila
• Number of Probes：探針數(shù)量設(shè)置，要觀察 2 個信號（一個是計數(shù)器，一個是 led 燈），所以這里設(shè)置探針數(shù)量為 2
• Sample Data Depth：采樣數(shù)據(jù)深度，設(shè)置的數(shù)值越大采樣的數(shù)據(jù)越多看到的波形數(shù)據(jù)越多但是最終占用的資源也會越多并不是設(shè)置的越大越好。這個根據(jù)實際需求進行合適的設(shè)置即可我們這里選擇設(shè)置 1024。
  

③、Probe_Ports(0…7) 參數(shù)設(shè)置
Probe Width：探針數(shù)據(jù)信號的位寬設(shè)置，我們需要對一個 32 位的計數(shù)器和一個 1 位的 led 燈信號進行在線觀察，因此這里將 PROBE0 位寬設(shè)置為 32，PROBE1 位寬設(shè)置為 1，并且可以看到左側(cè)的圖形器件引腳也跟著進行變化。點擊 OK。

④、會彈出一個是否在我們的一個路徑去創(chuàng)建 ip

⑤、點擊 Generate，生成 IP 核

⑥、點擊 OK

⑦、此時在 Design Sources 里面可以看到新增的一個 ila.xci 文件，點擊左側(cè)的 “>” 展開它的層級關(guān)系。

⑧、展開之后我們就可以看到頂層 .v 文件，打開 ila.v 這個文件我們可以看到 ila 模塊名字

2、進行例化

①、下一步我們要做的就是例化，在 led.v 文件里面 endmodule 前添加下面的代碼，點擊保存后可以看到新的層級關(guān)系，led 把 ila 包含進來了，如下圖所示

ila ila_inst
(.clk     (sys_clk),.probe0  (timer_cnt),.probe1  (led)
);

3、生成比特流文件

①、點擊 Generate Bitstream

②、在彈出的對話框中可以選擇任務(wù)數(shù)量，這里和 CPU 核心數(shù)有關(guān)，一般數(shù)字越大，編譯越快，點擊 “OK”

4、下載程序

①、點擊 Open Hardware Manager

②、點擊 Auto Connect

③、右鍵 xc7z020_1 -> Program Device

④、可以發(fā)現(xiàn)這里多了一個 led.ltx 文件，這是一個描述文件，描述的內(nèi)容就是我們的邏輯分析儀與哪些信號進行連接，然后點擊 Program

⑤、點擊 Program 后可以看到這樣的一個界面

5、進行在線調(diào)試

①、點擊 Run trigger for this ILA core，并將計數(shù)器以 10 進制方式顯示，c+rl + 鼠標(biāo)滾輪調(diào)整界面，可以看到如下圖所示：

這些數(shù)據(jù)都是真實的數(shù)據(jù)，不同于仿真，我們目前是在板子上進行運行，可以看到實際的運行的情況
②、做一個觸發(fā)

以計數(shù)器做一個觸發(fā)

根據(jù)計數(shù)器的最大值做一個觸發(fā)

③、再點擊 Run trigger for this ILA core，可以看到觸發(fā)到的情況，以及 led 從 0 變?yōu)?1

此外為了方便我們觀察波形情況，當(dāng)我們想看后面的數(shù)據(jù)多一些可以把 Trigger poisition in window 的值調(diào)小一點，如果向看前面的數(shù)據(jù)可以把 Trigger poisition in window 的值調(diào)大一些

④、也可以嘗試一下循環(huán)觸發(fā)的模式，先點擊 Toggle auto re-trigger mode for this ILA core 后再點擊 Run trigger for this ILA core

可以看到進行循環(huán)觸發(fā)，且左側(cè) hw_ila_1 顯示了邏輯分析儀的狀態(tài)，有空閑狀態(tài)、等待觸發(fā)狀態(tài)、觸發(fā)成功狀態(tài)

二、方法2 — 使用 Debug 標(biāo)記創(chuàng)建 ILA

1、Debug 標(biāo)記相關(guān)信號

①、先將上述 led.v 中新增的 ila 例化代碼屏蔽

②、點擊 Language Templates，彈出的窗口點擊搜索，輸入 mark 會出現(xiàn) Mark Signal for Debug（MARK_DEBUG），點擊 Mark Signal for Debug（MARK_DEBUG），復(fù)制 Preview 中所顯示的 (* MARK_DEBUG=“true” *)

③、粘貼到 led.v 中，按照下圖方式粘貼，并進行保存

2、綜合操作

①、點擊 Run Synthesis，彈出的窗口點擊 OK

②、點擊 “OK”

③、綜合完成，點擊 Cancel

3、設(shè)置 Set Up Debug

①、點擊 Set Up Debug，彈出的窗口選擇 Next

②、這里我們就可以看到我們源文件里面添加的調(diào)試的信息，然后點擊 Next

③、下面也是設(shè)置采樣的數(shù)據(jù)深度，我們保持默認，點擊 Next

④、點擊 Finish

⑤、保存一下設(shè)置，彈出的窗口點擊 OK

⑥、我們再看一下 led.xdc 約束文件，并 Reload 以下，可以看到新增了如下信息

這些信息代表我們創(chuàng)建一個一個 debug_core ila，就是把里面的一些信號連接在一起了

4、生成比特文件

①、點擊 Generate Bitstream，彈出的窗口點擊 Yes

②、選擇 Open Hardware Manager 并點擊 OK

5、下載程序

同第一種方法

6、進行在線調(diào)試

同第一種方法，操作及界面也完全相同

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