如何在下載Bitstream后自動觸發ILA采集

本文作者：AMD 工程師Zhang Cheng

在硬件調試時，經常需要用 ILA 采集一些 FPGA 內部或者對外的初始化信號，然而在下載完 Bitstream 后立即采集這些變化稍縱即逝的信號，比如在 1uS 內手動觸發 ILA 采集信號，以普通人的手速顯然是無能為力的。有的變通方法比如在程序中加入一定的延時量或者外部按鍵做觸發 ILA 采集也可以實現。但是某些應用場景下，初始化必須在上電后的一定時間范圍內完成。本文將介紹一種可適用于上述場景的方法，即在下載 Bitstream 后自動觸發 ILA 采集，為硬件調試提供更多便利。

調試方法：

1. 設備信息

操作系統：Win10
硬件平臺：Xilinx VCU118開發板
軟件版本：AMD Vivado2022.1

2. 代碼分析

當 MMCM 初始化完成，Locked 信號置1后，Init_Buf 開始計數，當 Init_Buf 等于 0x0E 時，Dout_Init 置1觸發 Data_Buf 開始計數，最終控制 Dout 輸出5個脈沖。整個過程大約在 1uS 內結束，普通人的手速是無法在如此短的時間內采集到這組信號。

3. Vivado 操作步驟

打開 Vivado，新建工程按照常規流程完成 synthesis 后，點擊 Setup Debug，將 Data_Buf, Dout, MMCM_locked, Dout_Init, Init_Buf 這些信號加入到 ILA 中，設置 100MHz 的時鐘作為 ILA 的采集時鐘。

Implementation 后 Generate Bitstream 并且下載到 FPGA。

此時可以看到之前連接到 ILA 的信號都已經顯示，設置 ILA 的觸發條件，本工程設置為當 Dout_Init =1 時觸發 ILA 采集。

運行

cdc:/ILA_Startup/ILA_Startup.runs/impl_1/

粗體部分可設置為任意的工程路徑，這樣便于在生成 bit 以后找到對應的文件。

在 Tcl Console 窗口輸入：

run_hw_ila -file ila_trig.tas [get_hw_ilas hw_ila_1] -force

Open implementation design，在Tcl窗口輸入：apply_hw_ila_trigger ila_trig.tas

在Tcl窗口輸入：

write_bitstreamc:/ILA_Startup/ILA_Startup.runs/impl_1/trig_at_startup.bit -force

粗體部分可設置為任意的工程路徑。

把新生成的 trig_at_startup.bit 通過 JTAG 下載到器件，下載完成后可以看到 ILA 將自動觸發采集信號，如下圖所示：

注意事項：

改變 ILA 的觸發條件后，需要重復上面 Step4- Step7 的步驟。

改變 ILA 的信號連接后，需要重復上面 Step2- Step7 的步驟。

審核編輯：湯梓紅