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ChipScope使用方法说明 拟 制 李雷鸣 日 期 2005-6-4 ChipScope简介 ChipScope的主要功能是能通过JTAG口，在线、实时地读出FPGA内部逻辑的任何信号。其基本原理是利用FPGA中未使用的Block Ram，将想要观察的信号（寄存器，网线）实时地存到这些BlockRam中，然后根据用户设定的触发条件生成特定的地址译码选择数据读出，送到JTAG口，然后在计算机中根据这些数据动态地画出时序波形来。 使用ChipScope分析FPGA内部信号的优点如下： 成本低廉，只要有这套软件加上一根JTAG电缆就可完成信号的分析。 灵活性大，可观测信号的数量和存储深度仅由器件剩余的Block Ram数量决定。剩余Block Ram越多，可分析的信号的数量和存储深度就越大。 使用方便，该软件可以自动读取原设计生成的网表（*.ngc,*.edf,*.edn）区分时钟信号和普通信号，待观测信号的设定也十分方便，存储深度可变。可以设计多种触发条件的组合。然后软件自动将其IP核的网表插入到原设计的网表中。其IP核只使用少量的查找表资源和寄存器资源，对原设计的影响很小。 使FPGA不再是“黑箱”。Chip Scope 可以十分方便的观测FPGA内部的所有信号，包括寄存器，网线型，甚至可以观测综合器产生的重命名的连接信号，使FPGA不再是“黑箱”，对FPGA内部逻辑调试非常方便。 ChipScope组成 ChipScope工具箱包含三个工具：ChipScope Core Generator, ChipScope Core Inserter,和ChipScope Analyzer。 ChipScope Core Generator的作用是根据设定条件生成在线逻辑分析仪的IP核。使用方法和Xilinx的Core Generator相似。ChipScope Core Inserter完成读取并分析原设计的网表，设置待分析信号，设定触发条件，和自动生成的该在线逻辑分析仪lP核的网表，并将网表插入到原设计的网表中去。ChipScope Analyzer的作用是根据生成的工程，接收JTAG传输的FPGA内部信号，再现为波形。其使用界面就像是JTAG Programer（下载工具）＋Agilent 逻辑分析仪。 ChipScope使用方法 ChipScope 有两种使用方法。第一种是ChipScope Core Generator＋ChipScope Analyzer方式，第二种是ChipScope Core Inserter＋ChipScope Analyzer方式。 第一种方法是在ISE设计工具中通过内核生成器产生ICON,ILA,IBA等内核，将这些内核例化后添加到设计源文件中，并对包含ChipScope内核的文件进行综合，实现，下载到器件中。第二种方法是不修改源文件，利用内核插入器将所生成的ICON,ILA,IBA等内核插入到综合工具所产生的设计网表文件（.NGC或EDIF）中，然后再对这个新的网表文件进行设计实现和下载。第一种方法每修改一次ChipScope的内容需要重新例化内核，重新对设计进行综合处理，相对比较复杂费时。第二种方法不需修改源文件和对设计进行综合处理，因此操作简单方便。通常我们采用第二种方式。 在使用ChipScope之前需要对ISE开发工具进行以下两个参数设置。1）在使用XST综合工具时需要使能“Keep Hierarchy”参数，以保持设计的层次结构，防止XST综合工具对所有层次的设计都进行优化。2）将器件的配置模式设置成JTAG模式，将配置时钟设置成JTAG Clock时钟。 ChipScope Core Inserter使用方法 ChipScope Core Inserter使用方法分三步骤如下： 建立CDC文件。 ICON参数设置。 ILA参数设置。包括触发参数设置，捕捉参数设置，网络连接设置。 下面详细介绍使用步骤及各步骤要注意的问题。 首先在指定的设计文件上建立CDC文件； 然后双击该CDC文件，进入如下页面。 点击“next”，进入ICON参数设置界面如下图。 ICON参数设置主要用来指定是否禁止在JTAG时钟上插入BUFG。如果我们的设计中全局时钟资源紧张，则需禁止插入BUFG，否则应使能JTAG时钟BUFG插入。 点击“next”，进入ILA参数设置界面。首先是触发参数设置，如下图。 触发参数栏用于设置触发输入，匹配单元参数，以及触发条件参数。每个ILA内核最多可以提供16个输入触发端口。每个触发端口可以有1～16个触发匹配单元。这些触发条件判断单元可