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实验四:调用ChipScopePro查看波形实验
一、实验目的与意义
二、实验设备及平台
三、实验原理
四、实验步骤及结果
五、拓展实验
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修改内容
V1.0
2020-05-08
gingko
初次建立
实验四:调用ChipScopePro查看波形实验
一、实验目的与意义
掌握ChipScopePro的使用方法。
二、实验设备及平台
iCore4TX 双核心板。
点击购买
USB-CABLE(或相同功能)仿真器。
Micro USB线缆。
ISE开发平台。
电脑一台。
三、实验原理
Xilinx 推出的一款在线调试软件ChipScopePro,集成在ISE开发环境中,通过它可以用来观察FPGA内部的信号、触发条件和调整时序。
它的原理是通过在综合后的网表中插入用于采集数据的Core,运行之后自动生成一个新的网表文件,再用这个网表文件在ISE里面进行布局布线,生成下载文件,并通过JTAG方式下载到芯片中运行。芯片运行过程中,如果触发源发生跳变,或者满足触发条件时,芯片里的core会将采集到的信号通过JTAG口传到PC上ChipScope analyzer的界面中以波形的方式显示出来。
四、实验步骤及结果
ChipScopePro分析工具是在建立的工程基础上进行信号的抓取和分析。整体步骤大概分为以下几个步骤:
建立工程;
进行引脚约束,并编译;
新建.cdc文件;
设置.cdc文件并添加分析信号;
编译;
连接硬件加载仿真文件;
运行仿真并分析波形。
下面就来详细讲解一下调用ChipScopePro并查看波形的详细步骤。
1、首先建立工程,编写一个简单的带输入输出和简单逻辑的工程。
2、绑定引脚信息并进行编译。
3、编译完成后,设置保持层次,使原电路代码结构保持在ChipScopePro中;右键点击Synthesize → Process Properties…。
4、在Process Properties窗口中选中Synthesis Options,右边的keep Hierarchy栏选择“Yes”,然后点击OK。
5、工程目录选中工程,右键选择New Source…。
6、弹出窗口中选中ChipScope Definition and Connection File,并给文件命名,然后点击Next。
7、直接点击Finish。工程目录栏出现.cdc文件。
8、双击该文件,进入cdc设置窗口,然后点击next。
9、点击Next。
10、弹出窗口中进行chipscope参数配置,在Trigger Parameters栏目下,设置要检测的信号个数Trigger Width的值为5;然后点击Next。
注意:
要检测几个信号,Trigger Width的值就填几(一般除了clk之外的所有要检测的信号数量),否则无法生成bit文件。
11、设置采样深度,具体数值根据器件所自带的RAM大小以及网表文件占用资源的情况确定。这里设置为4096。然后点击Next。
12、点击Modify Connections。
13、添加时钟信号,左侧红框中选中时钟信号,点击右下红框中的Make Connections按钮,即可看到时钟信号添加完成,如下图右上红框中所示;
注意:
这里选中的时钟信号要选带BUF后缀的。否则无法生成bit文件。
14、点击1处的Trigger/Data Signals栏,然后点击2处需要观察的信号,再点击3处的Make Connections按钮,依次添加;完成后如4处红框中所示,然后点击OK。
注意:
4处添加完信号后,不应有红色空余未添加信号,如果有多余信号,可返回图4.9页面修改Trigger Width的值。
15、点击Return to Project Navigator,返回工程界面。
16、双击Generate Programming File,进行编译。
17、将iCore4TX的下载器和供电线连接,并给iCore4TX供电。
18、双击Analyze Design Using ChipScope。弹出窗口中点击左上角红框中的连接图标。
19、右键点击DEV:0 → Configure…。
20、点击Select New File 按钮。
21、找到.bit文件,选中并点击打开,然后点击OK,完成.bit文件添加。
22、点击工具栏File选项,下拉菜单中选中Import…,导入.cdc文件。
23、点击Select New File 按钮。
24、弹出窗口选中.cdc文件,然后点击打开,之后点击OK,完成.cdc文件的导入。
25、在ChipScope Pro Analyzer 窗口对观测信号进行设置。包括触发条件和观测位置设置;观测位置设置的值假如是100,表示从触发位置开始,往前100个时间单位的位置开始显示波形。
26、双击Waveform,点击运行;当满足触发条件时,可以在波形窗口观察到信号变化,如下图所示。3处红框内的三角按钮代表触发一次,“T!”代表实时触发。
五、拓展实验
通过Signaltap工具采集复位信号和led控制信号,看是否与其工作原理一致。