小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:05:38

XPS中ChipScope核的应用实例

XPS中ChipScope核的应用实例

ChipScope的原理和使用方法已在前面进行了详细的说明,因此下面直接给出XPS中ChipScope的应用实例,将上文内容有机地衔接起来。

例9-13 在XPS工程中插入ChipScope_icon/ila/iba核,完成设计的综合、实现与下载,并给出实际的采集结果。

1) 在XPS工程中添加和配置ICON核

在EDK中添加各个分析核主要通过参数配置的方式来完成,和ISE中的图形化操作相比,显得不太直观,但需设置的内容是一致的。

(1)添加、配置ChipScope_icon核

在EDK中使用Chipscope时,必须添加Chipscope_icon核,其位于“Debug”类IP列表中。打开XPS后,选中Chipscope_icon,点击右键,选择“Add IP”命令,将其添加到设计中,在“Bus Interface”窗口中,在Chipscope_icon上单击右键,选择“Config IP”命令,打开配置属性,如图9-119所示。

图9-119 Chipscope_icon核配置界面

本例计划采用1个Chipscope_ila核和1个Chipscope_opb_iba核,因此将“Number of Control Ports”设为2,其他设置保持不变,单击“OK”即可。再切换到Ports窗口,在“Net”列完成控制端口命名,由于选择了两个核,所以只需要为control0和control1命名。

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:06:22

(2)连接ChipScope_icon核

返回Ports窗口,展开Chipscope_icon核的端口。由于只添加了两个端口,因此只需在control0、control1通路行下拉框中选择chipscope_icon_0_control0、chipscope_icon_0_control0,即可完成ICON核的端口连接,如图9-120所示。

图9-120 Chipscope_icon核的端口连接界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:07:29

2)在EDK中添加和配置ILA核

(1)添加、配置Chipscope_ila核

Chipscope_ila核是使用最多的核,也位于“Debug”类IP列表中。该核有众多的参数需要配置,分为“Misc”和“Trigger”两大类。Misc参数是需要首先配置的,设置采样深度、信号位宽、是否将数据作为触发端口等表9-13所列的关键参数,用户可根据需求选择,其界面如图9-121所示。可以看出,Misc参数基本涵盖了ISE中ILA核的参数,各个参数的简要说明可查阅ILA核相关参数的说明。

图9-121 Chipscope_icon核MISC配置界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:08:11

其次,需要配置Trigger参数,其界面如图9-122所示。其中各类触发条件和ISE中ILA核的触发条件是一致的,且每个ILA可以配置4个触发断垣参数,本例只需要1个触发单元,因此只需要配置触发端口0。

图9-122 Chipscope_icon核触发条件配置界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:08:53

(2)连接Chipscope_ila核的端口

配置完毕并保存后,需要返回Ports窗口,展开Chipscope_ila核的端口,在CHIPSCOPE_ILA_CONTROLD行的Net列下拉框中选择chipscope_icon_0_control0,将其和ICON核联系起来。如果使用OPB总线的时钟采样所有数据和触发信号,可将CLK行的Net列的下拉框中选择sys_clk_s,如图9-123所示。在TRIG0行的Net列下拉框输入想要观测的信号,和ISE中ILA核相比,其不足之处在于:这里不能通过鼠标操作添加多组信号,只能手动输入,多个信号之间通过“&”连接。

图9-123 Chipscope_ila核端口连接界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:09:38

3)在EDK中添加IBA核

(1)添加、配置Chipscope_iba核

Chipscope_iba核的添加方法和Chipscope_ila的方法是相同的,只不过其配置比较麻烦,需要配置10个子窗口,其中部分配置内容和Chipscope_ila的含义是相同的,下面主要介绍OPB_Master和OPB_Slave界面。

OPB_Master页面主要配置OPB主设备的监控参数,在本例中OPB总线上只有1个主设备,因此Master0栏选择1;不使用匹配计数器,将其宽度设为0;其余配置参数如图9-124所示。

图9-124 Chipscope_iba核的OPB_Master配置界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:10:16

OPB_Slave页面主要配置OPB从设备的监控参数,在本例中只监控1个OPB从设备,因此Slave0栏选择1;不使用匹配计数器,将其宽度设为0;其余配置参数如图9-125所示。

图9-125 Chipscope_iba核的OPB_Slave配置界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:10:54

(2)连接Chipscope_iba核

配置完毕并保存后,需要返回Ports窗口,展开Chipscope_iba核的端口,在CHIPSCOPE_ILA_CONTROLD行的Net列下拉框中选择chipscope_icon_0_control1,将其和ICON核联系起来;在SYS_Rst行的Net列选择sys_rst_s信号,如图9-126所示。

图9-126 Chipscope_iba核端口连接界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:12:00

4)综合、实现

首先,选择“Hardware > Generate Netlist”命令,完成对硬件平台的综合;其次,选择“Hardware > Generate Bitstream”菜单命令,启动实现的过程,将NGC网表文件转化为硬件平台比特流文件;最后,选中“Device Configuration > Update Bitstream”命令,将编译所生成的可执行文件和硬件比特流合在一起,形成最终的二进制比特流文件,位于工程目录下的implementation文件夹中。

5)使用Chipscope Analyze采集数据

利用Analyzer将生成的比特文件下载到FPGA中,设定触发条件后,iba核采集的数据波形如图9-127所示。

图9-127 Analyzer采集数据界面

小舍YZ 发表于 2017-7-11 10:12:28

需要注意的是,在Waveform窗口中,信号名称默认为DataPort,不易观察,因此需要从工程中通过导入iba核的.cdc文件辅助显示信号名。
它位于工程目录下implementation/chipscope_opb_iba_0_wrapper目录中,文件名为cs_coregen_chipscope_ opb_ila_0.cdc。
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