綠葉落秋風

模型功能

• 使用ILA觀察信號
• 觀察變量的轉化
• 觸發(fā)信號的設立
• ILA調試狀態(tài)機的編寫
• VIO的手動控制

模型框圖

ila_0 u_ila_0(
  .clk(clk),
  .probe0(probe_0)
);

實現(xiàn)步驟

1. ILA調試核的使用

• 直接調用該IP核，可以實現(xiàn)一個在線邏輯分析儀的功能
  
• ILA核的設置包括信號個數(shù)（對應位寬在第二頁）、比較器個數(shù)、TRG輸入輸出、高級功能
• 其中比較器個數(shù)和高級功能為調試狀態(tài)機提供條件
  • 設置2比較時，只能進行兩次同變量的比較，

2. 觀察變量的轉化

• 通過wire可以將變量轉化為方便觀察的量，然后連接到多個probe
• 也可利用ila自定義端口進行轉化
  • 但是這種轉化出來的變量只能用于等于判斷，不能用于大小判斷
  • 所以最好使用probe對每個變量獨立觀測
• 變量的除法除了輸入觸發(fā)信號，還可以利用觀測信號進行自觸發(fā)
  • 這個操作和示波器是一致的

3. 觸發(fā)信號的設置

• 使用專用觸發(fā)信號
  
  • 在這里選擇觸發(fā)類型
  • 將輸入的信號作為專用觸發(fā)信號
• 如果要使用自觸發(fā)，修改為默認的BASIC即可
• 至于高級模式，就是狀態(tài)機觸發(fā)

4. 狀態(tài)機觸發(fā)的實現(xiàn)
   

• 官方的狀態(tài)機觸發(fā)例子，主要結構就是狀態(tài)機不帶case的寫法，且每個if后面增加then，類似PYTHON的語法
• 基于上述修改一個

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#
# For info on creating trigger state machines:
#   1) In the main Vivado menu bar, select
#      Window > Language Templates
#   2) In the Templates window, select
#      Debug > Trigger State Machine
#   3) Refer to the entry 'Info' for an overview
#      of the trigger state machine language.
#
# More information can be found in this document:
#
#   Vivado Design Suite User Guide: Programming
#   and Debugging (UG908)
#
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state S0:
if ( r_cnt == 32'h0000_0010 ) then
goto S1;
else 
goto S0;
endif
state S1: 
goto S2;
state S2: 
goto S3;
state S3:
trigger;

• 編寫完成后可以點擊編譯按鈕，觀察是否存在語法錯誤
  • 從這個文件調試中發(fā)現(xiàn)以下的要點：
    （1）位寬必須嚴格對應（和GUI設置自觸發(fā)一樣）
    （2）不支持d十進制匹配，而是使用u代替，這里和verilog不一致
    （3）trigger語句代表狀態(tài)機結束，不能在進行其他邏輯
    （4）一個變量只能出現(xiàn)一種形式的比較，也就是不能進行同信號的多種判斷，這個可能是觸發(fā)信號簡化的結果
  • 上述的文件等效于 r_cnt == 32'h0000_0010，但是觸發(fā)延時了三個周期
    • 當信號很多的時候，利用這個狀態(tài)機可以實現(xiàn)觸發(fā)條件的復雜聯(lián)動，實現(xiàn)某些特殊的判斷
    • 狀態(tài)負責進行新的判斷掃描，直達獲取到對應的條件，然后再按照跳轉條件進行觸發(fā)
    • 如果真的需要實現(xiàn)硬件狀態(tài)機，則需要將每個條件都通過獨立的通道進行導入
      • 這樣才能實現(xiàn)真正的非即時斷言的功能

5. VIO的手動控制

• 除了檢測信號，xilinx提供了VIO進行虛擬信號的生成
• 主要是搭建一個簡易的信號控制，可以用于無指令系統(tǒng)時的簡易控制
• 這個使用比較簡單，就不再展開

最終效果

• 延時3個周期后觸發(fā)

調用接口

• 略