FPGA 在線調試方法概述


Altera公司的 Quartus II 支持的五種挺實用的調試方法:

SignalProbe:信號探針方式不影響原有的設計功能和布局布線,只是通過增加額外布線將需要觀察調試的信號連接到預先保留或者暫時不使用的 I/O 接口。該方式相應得到的信號電平會隨布線有一定的延時,不適合於高速、大容量信號觀察調試,也不適合做板級時序分析。它的優勢在於不影響原有設計,額外資源消耗幾乎為零,調試中也不需要保持連接 JTAG 等其他線纜,能夠最小化編譯或是重編譯的時間;

SignalTap II Embedded Logic Analyzer:SignalTap II 在線邏輯分析儀很大程度上可以替代昂貴的邏輯分析儀,為開發節約成本;同時也為調試者省去了原本繁瑣的連線工作,而有些板級連接的外部設備很難觀察到的信號都能夠被輕松的捕獲。如果對設計進行模塊的區域約束,也能夠最小化使用在線邏輯分析儀對設計帶來的影響。在線邏輯分析儀的采樣存儲深度和寬度都在一定程度上受制於FPGA 器件資源的大小。使用該方式必須通過 JTAG 接口,它的采樣頻率可以達到;

Logic Analyzer Interface:這里的邏輯分析儀接口針對於外部邏輯分析儀的。調試者可以設置 FPGA 器件內部多個信號映射到一個預先保留或者暫時不使用的I/O 接口上,從而通過較少的 I/O 接口就能夠觀察 FPGA 內部的多組信號;

In-System Memory Content Editor:在線存儲內容編輯是針對設計中例化的內嵌存儲器內容或常量的調試。可以通過這種方式在線重寫或者讀出工程中的內嵌存儲器內容或常量。對於某些應用可以通過在線更改存儲器內容后觀察響應來驗證設計,也可以在不同激勵下在線讀取當前存儲內容來驗證設計。總之,這種方式對存儲器的驗證是很有幫助的;

In-System Sources and Probes Editor:這種方式是通過例化一個定制的寄存器鏈到 FPGA 器件內部。這些寄存器鏈通過 JTAG 接口與 Quartus II 通信,它又能夠驅動 FPGA 器件內部的某些輸入節點信號,采樣某些輸出節點信號。這就使得調試者不用借助外部設備就能夠給 FPGA 添加激勵並觀察響應。




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