Chipscope教程：从RTL设计到逻辑分析仪生成

"Chipscope 简明教程 - stevechou@21cn.com - www.edaking.com" Chipscope 是一款由Xilinx公司提供的内置逻辑分析工具，用于在FPGA（现场可编程门阵列）设计中进行硬件调试。本教程主要介绍了如何在特定的操作环境下使用Chipscope进行RTL设计的仿真与逻辑分析仪的产生。 首先，教程假设用户已经安装了必要的软件，包括仿真工具Modelsim5.8，综合工具Synplifypro7.5.1，布局布线工具ISE6.2，以及分析工具Chipscope6.2。这些工具是完成FPGA设计流程所必需的，它们分别负责不同的任务，如Modelsim用于行为仿真，Synplifypro进行逻辑优化，ISE管理整个设计流程，而Chipscope则提供硬件级别的调试功能。 在RTL（寄存器传输级）设计阶段，用户通常会编写Verilog或VHDL代码，并创建一个测试平台（testbench）来验证设计的功能。教程中提到的rtl/lfsr.v是RTL源代码，而rtl/lfsr_tb.v是对应的测试平台，它们的仿真波形可以用来检查设计是否按预期工作。 当设计完成后，需要生成逻辑分析仪来监控内部信号。Chipscope 提供了两种方法来实现这一点：CoreGenerator 和 CoreInserter。CoreInserter 直接在已综合的网表中插入逻辑分析仪，而CoreGenerator则是在设计阶段就将逻辑分析仪的逻辑整合到用户的RTL代码中。由于CoreInserter需要对网表进行操作，可能更复杂且每次修改RTL都需要重新插入，因此教程选择了使用CoreGenerator，因为它允许在修改设计后只需重新进行综合、布局和布线即可。 生成Chipscope逻辑分析仪的步骤如下： 1. 通过启动菜单打开ChipScope Pro CoreGenerator。 2. 选择所需的图标（集成控制器）并设置输出目录和设备家族。 3. 指定设计的语言（Verilog或VHDL）和综合工具。 4. 生成集成控制器的Netlist。 5. 回到主菜单，选择ILA（集成逻辑分析仪）。 6. 设置输出目录、设备家族和触发时钟边缘。 7. 设置触发宽度（例如32位）和数据深度。 8. 选择“DataSameAsTrigger”，使得数据端口和触发端口相同，并根据需要选择采样深度，注意不要超过FPGA的BlockRAM资源限制。 9. 选择语言和综合工具，再次生成集成Core。 完成以上步骤后，用户可以得到一个包含逻辑分析仪的Bit文件，将其下载到FPGA中，然后通过Chipscope界面观察和分析设计中的内部信号，从而进行精确的硬件调试。这种方法对于理解和优化复杂的FPGA设计至关重要，因为它提供了对设计底层行为的深入洞察。