0. ILA概述

在FPGA開發(fā)中，當(dāng)我們寫完代碼，進(jìn)行仿真，確定設(shè)計(jì)沒有問題后，下載到硬件上一般都能按照我們的設(shè)計(jì)意愿執(zhí)行相應(yīng)功能。但這也并非絕對(duì)的，有時(shí)候你會(huì)遇到一些突然情況，比如時(shí)序問題或者仿真時(shí)我沒有考慮到某種情況，但實(shí)際中它確實(shí)存在的，這就會(huì)造成功能上的錯(cuò)誤了。也有時(shí)候你的設(shè)計(jì)似乎你沒法進(jìn)行仿真或者做起來很費(fèi)勁，比如設(shè)計(jì)一個(gè)SDRAM或者DDR控制器，讓你相應(yīng)寫一個(gè)SDRAM或者DDR之類的模型進(jìn)行仿真，這時(shí)候是不是就很為難了哈哈。

所以在很多時(shí)候，一個(gè)FPGA工程師應(yīng)該學(xué)會(huì)使用在線調(diào)試工具進(jìn)行分析。我沒法寫一個(gè)DDR模型，我還不能采集它的時(shí)序進(jìn)行修改，直到滿足要求嗎？這里給大家介紹Xilinx公司的開發(fā)軟件Vivado上的在線調(diào)試工具——ILA。Vivado中對(duì)ILA的使用非常靈活，操作也很方便，這里先介紹做常用的調(diào)試方式，即使用ILA核。

1. ILA核如何調(diào)用

ILA核，也可以當(dāng)做是一個(gè)IP核。他可以把用戶指定的信號(hào)存入RAM中，然后讀取出來，用于查看分析。如下圖所示，在Vivado中，左邊欄有一個(gè)“IP Catalog”，雙擊這個(gè)選項(xiàng)就可以進(jìn)行IP選擇了。

此時(shí)會(huì)彈出一個(gè)IP核選擇界面，在右上角方框里輸入“ila”，接著ILA核便會(huì)出現(xiàn)，我們只需雙擊即可。

2. ILA核如何配置

接下來便會(huì)看到ILA核的真面目了，它的幫助文檔，在左上角的“Documentation”看到?jīng)]，這個(gè)可以鏈接到IP核的data_sheet，如果對(duì)IP核的使用不是很懂可以點(diǎn)擊此處獲取IP核的詳細(xì)信息。下面我們介紹最經(jīng)常的使用。

圖中最上面的“Component Name”可以給IP核取一個(gè)名字，注意，必須IP核名與代碼中的IP名一致，才能關(guān)聯(lián)起來，而且一旦生成了IP核，就算打開IP核，也不能再更改這個(gè)IP核的名字了，所以取名需謹(jǐn)慎。

黃色框里是輸入信號(hào)的格式，如何你是AXI總線，就可以選擇"AXI"，如果不是就選“Native”。

"Number of Probes"是要采集的信號(hào)數(shù)量，如果要采集5個(gè)信號(hào)就在方框里輸入5即可。

“Sample Data Depth”是采樣深度，深度越大意味著能看到的信息量越多。但是要切記一點(diǎn)，采樣的數(shù)據(jù)都是要存儲(chǔ)在芯片內(nèi)的RAM里，所以選擇越大占用的資源就越多，用戶要根據(jù)自己芯片的情況選擇采樣深度。另外，因?yàn)槭褂昧薘AM，所以也會(huì)對(duì)布局布線產(chǎn)生影響，使用越多對(duì)時(shí)序可能影響越大，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇。

“Trigger Out Port”和“Trigger In Port”是用于觸發(fā)，可以不選，觸發(fā)在后面調(diào)試時(shí)可以靈活使用。

"Trigger And Strorage Setting"是數(shù)據(jù)捕獲的設(shè)計(jì)，一般直接勾上即可。

“Probe_Ports”這個(gè)頁面就比較簡(jiǎn)單了，在"Number of Probes"中用戶設(shè)置了多少個(gè)采樣數(shù)量，這里就會(huì)有多少個(gè)通道。如前面所示，我們?cè)O(shè)置了3，這里就出現(xiàn)了3個(gè)通道。

“Probe_Width”數(shù)據(jù)寬度，有多少位就填多少，像“PROBE1”通道是一個(gè)3Bit的數(shù)據(jù)，就填3.其他的默認(rèn)即可。

最后點(diǎn)擊“OK”就行了，等待ILA核的生成就行了，是不是很簡(jiǎn)單哈哈。

當(dāng)然，我們的代碼也必須有這個(gè)核的定義才行，如下圖所示，這樣才是一個(gè)完整的ILA核設(shè)計(jì)。

3. 總結(jié)

通過ILA核的使用，可以快速的幫助我們調(diào)試bug。另外，還有一個(gè)非常有用的VIO核，他就是虛擬輸入輸出IO，可以用來改變PL端的輸入信號(hào)的值，觀測(cè)輸出的值，至于ILA的使用VIO的介紹和使用以后再講。