什么是 ChipScope?
ChipScope 是 Xilinx 提供的一套嵌入式逻辑分析工具,允许开发者在 FPGA 运行时实时捕获内部信号,用于调试复杂逻辑设计。
在 Vivado 工具链中,ChipScope 的功能已被集成并演变为 Integrated Logic Analyzer (ILA)。
本教程适用于使用 ISE 或 Vivado 工具链进行 FPGA 开发的工程师和学生。
核心功能
- 实时捕获 FPGA 内部信号波形
- 支持触发条件设置(如边沿、电平、序列等)
- 无需额外硬件,利用 FPGA 内部资源实现
- 与 Xilinx ISE / Vivado 深度集成
基本使用流程(Vivado 版)
- 添加 ILA IP 核:在 Vivado IP Integrator 中插入
ILA (Integrated Logic Analyzer)。
- 连接待观测信号:将设计中的关键信号连接到 ILA 的探针端口。
- 设置采样深度与触发条件:例如采样深度设为 1024,触发条件为某信号上升沿。
- 生成比特流并下载到 FPGA。
- 打开 Hardware Manager,连接设备后自动弹出波形窗口,即可查看实时信号。
常见问题与技巧
- 信号未显示? 确保信号已正确连接至 ILA,并且未被综合器优化掉(可加
(* keep = "true" *) 属性)。
- 触发不生效? 检查触发条件是否过于严格,或时钟域是否匹配。
- 资源占用过高? 减少采样深度或观测信号数量,ILA 会消耗 LUT 和 BRAM 资源。
- 多时钟域调试? 为每个时钟域添加独立的 ILA 实例。