Altera FIFO与SignalTap II问题深度解析

本文档由作者Weizhiheng99@foxmail.com，博客名为赤松子耶，主要聚焦于Altera FPGA中的fifo问题和Signaltap II故障分析。首先，作者分享了一个关于Altardcfifo读写顺序的问题，图片显示了在使用Signaltap II时遇到的异常情况。Signaltap II是一个嵌入式逻辑分析工具，它在设计的网表中添加触发逻辑、存储逻辑以及用于与PC通信的虚拟JTAG链路，从而实现逻辑分析功能。然而，这个过程可能导致资源抢占，特别是逻辑元素（LE）和内存块（MB），这被称为"测不准原理"。 作者指出，当在FPGA设计中集成Signaltap II时，可能会出现编译前后行为差异的情况。这种差异可能源于以下几点原因： 1. Signaltap工具潜在的bug：虽然未得到证实，但作者推测Signaltap的内部实现可能含有bug，由于用户无法控制插入过程，可能导致设计的初衷被违背。 2. 信号扇出扩大：为了实现信号的实时监控，Signaltap需要在信号路径中插入触发器和组合逻辑，这会增加信号的扇出，从而可能改变信号的输出延迟。如果信号原本时序紧张，额外的延迟可能改善（减少）时序问题，反之则可能导致新的或更频繁的时序问题。 3. 资源抢占导致时序变化：Signaltap的添加会影响设计的时序余量，特别是在资源有限的FPGA中，可能导致设计性能下降或新的问题。 4. 调试过程的干扰：观察信号实际上是在干预信号的行为，这可能会无意中改变设计的动态行为，表现为bug消失或新bug的出现。 这篇文章提供了Signaltap II在Altera FPGA应用中可能遇到的问题及其背后的原因分析，这对于理解如何有效使用Signaltap II进行调试，并避免或减轻其对设计性能的影响具有参考价值。在实际设计过程中，理解和管理这些潜在影响是至关重要的。