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5.1.3 ChipScope Core Inserter使用说明
文章出处:与非网
更新于2008-11-18 11:34:23

核插入器不仅能产生常用的核(除了IBA/OPB、IBA/PLB、VIO以及IBERT等核),还能将其自动插入设计网表中,不需要手工在HDL代码中例化,在很多场合下替代了核生成器的功能。本节主要介绍核插入器的使用方法。同样,本节只介绍ICON核以及ILA核在Core Inserter中的用法。

1.Core Inserter的用户界面
单击Windows环境下“开始 → 所有程序 → ChipScope Pro 9.1i → ChipScope Pro Core Inserter”,即可启动核插入器,其用户界面如图5-13所示。
核生成器的用户界面由标题栏、菜单栏、工具栏、项目浏览器、参数设置对话框以及信息显示窗口组成,各主要部分功能如下:
(1)菜单栏


图5-13 核插入器的用户界面


菜单栏由一系列常用处理命令的下拉菜单组成:
【文件(File)】:包含了新建工程、打开工程、保存工程、刷新网表、插入和删除单元、参数选择设计、插入核以及推出等操作等命令。其中,刷新网表命令用于更新输入的网表文件,在实际应用中,当设计文件的网表变化时,ChipScope Pro会自动提示更新网表文件。
【编辑(Edit)】:包含了新建ILA单元、新建ATC2单元、核单元删除以及参数配置等操作命令。
【插入(Insert)】:包含了【Insert Core】命令,在各项设置完成后,将ChipScope Pro的网表插入到原设计的网表中。
【帮助(Help)】:包含了ChipScope Pro软件的版本信息。

(2)项目浏览器
项目浏览器列出了插入到设计中的所有ICON核和ILA核,选中一个核后,就可以在参数设置对话框中查看或修改其参数。
(3)参数设置对话框
参数设置对话框用于查看和设置ICON核以及ILA核的参数。
(4)信息显示窗口
核生成器所有工作状态信息都在该窗口显示。
 
2.Core Inserter的基本操作
核插入器中的工程文件(后缀为:.cdc)保存了与源文件、目标文件、核参数以及配置等所有相关信息,允许设计人员保存和找回不同阶段的配置信息。此外,.cdc文件可以作为ChipScope Pro分析仪用来提取信号名的输入文件。
当核插入器第一次打开时,所有相关区域都是空白的,可以通过File → New来新建工程,也可以通过File → Open Project来打开已有工程。
(1)指定输入、输出文件
输入、输出文件在参数设置对话框中完成,如图5-14所示,具体通过下面3个步骤完成:
首先,指定输入网表文件(.ngc);
其次,单击“Browse”按键,指定.ngc网表文件存放的目录;
最后,指定输出网表的存放目录和输出存放目录。
如果在ISE中启动核插入器,输入和输出目录是ISE自动设置的,且其参数只能在ISE中改变,而不能在核插入器中修改。


图5-14 核插入器的配置界面


(2)工程级参数
对于芯片型号、SRL16结构单元的使用以及RPM的使用这三项工程级参数,在每个工程中都必须进行设置。目标FPGA芯片的信号在Device Setting区域中的Device Family下拉中选择。由于ICON核和捕获核的结构都是根据不同的芯片类型进行优化的,因此需要根据电路板选择合适的芯片型号。其默认选项为Virtex-4系列。

“USE SRL16s”检验栏用于配置生成核是否采用SRL16以及SRL16E组件,该选项只在Virtex-2以上或Sprtan-3以上系列芯片可选,如果不选择该检验栏,将使用触发器和复用器来实现,从而提高时序性能,但增加了核所占的资源。在默认情况下,为了节省资源,该选项是选中的。

RPM用于配置是否将单个的核资源进行相对布局。该选项将为布局布线工具添加约束,使所有ChipScope Pro逻辑达到最优布局。如果设计使用了大部分的资源,那么满足布线约束的难度非常大,通过Use RPMs选项可以辅助布局布线器满足相应的时序。默认情况下,该选项是选中的。
 
核插入器左边就是核的资源使用率面板,显示了插入到网表中的核的LUT、FF以及块RAM等资源的占用情况。资源占用数值取决于核的数量、种类及其参数配置情况。

(3)核配置选项
由于各个核的功能和配置参数的意义是不同的,因此下面对常用的ICON核、ILA核以及ATC2核配置进行简单说明。
① ICON核配置说明
由于在所有核中,ICON核是所有核和JTAG边缘扫描电路的通信控制器,因此首先对其进行说明。其参数配置界面如图5-15所示。


图5-15 ICON核的属性配置界面


如果选中“Disable JTAG clock BUFG insertion”选项,则实现工具在对JTAG时钟布线时选用普通布线资源来代替全局时钟资源。默认情况下,ChipScope Pro是选用全局时钟资源的。注意在全局时钟资源不紧张时,尽量使用全局时钟以保证时钟偏移最小化,从而保证时序稳定。即使全局时钟资源不够而不得不禁用BUFG时,也必须添加相应的约束,使JTAG时钟线上的抖动尽可能小。当ICON参数配置完后,点击“Next”或者新建ILA单元来自动生成ILA单元;当需要添加ATC2核时,新建ATC2单元即可。
 
② ILA核配置说明
ILA核的配置【Selcet Integrated Logic Analyzer Options】分为3个部分:核触发条件的配置、核捕获条件的参数配置以及网线连接配置,如图5-16所示(设置完ICON核后,点击“Next”即可出现该界面)。


图5-16 ILA核触发条件的配置界面

 

【Trigger Parameters】选项用于设定触发输入信号以及触发条件判断单元。输入触发端口数在下拉栏“Number of Input Trigger Ports”中选择,最多有16个端口,并以TRIG n命名各个触发端口,n的范围为0~15。每个触发端口都有位宽(触发端口的信号线总数)、触发条件判断单元个数以及类型等参数,其中各个端口的位宽可独立配置,且其范围为1~256;一个端口可以有多个触发条件匹配单元,在“# Match Units”下拉栏中选择,但一个ILA核总的触发条件匹配单元的个数超过16。触发条件匹配单元越多意味着采集信号的灵活性越大,占用的物理资源也就越多,因此在满足触发条件的情况下,应尽量减少触发条件判断单元的个数。

触发参数设置完后,单击“Next”按键进入捕获参数选项卡【Capture Parameter】,完成对存储深度、数据位宽、采样时刻等参数的配置,如图5-17所示。

 


图5-17 ILA核捕获条件的配置界面


ILA核缓存器所能够存储的最大采样值个数称为数据深度,与数据宽度共同决定了块RAM的占用数。核生成器和插入器能根据相应配置准确给出块RAM的个数。其单项数据位宽指标最大为256比特,单项最大存储深度为16384。例如在Virtex-4芯片中,其块RAM为18k比特,因此采集的数据深度和宽度满足:深度 宽度 18 1024 块RAM的个数。如果选中【Data Same As Trigger】选项,则数据与触发信号相同,这是一种很常用的模式,可以捕获和采集触发逻辑分析仪的任何数据。然后在【Trigger Ports As Data】中选择作为数据的触发端口。在该模式下,ILA核将忽略数据端口,可以减少逻辑资源和布线资源,但总的数据宽度仍要小于等于256。如果不选中【Data Same As Trigger】选项,数据和触发信号独立,在采样数据远小于触发位宽时,可以减少采集数据量,节省块RAM资源。完成上述设计后,可以在主窗口的左边看到资源占用情况。然后点击“Next”按键进入线网连接界面,如图5-18所示。


图5-18 ILA核的线网连接配置界面

 
如图5-18所示,由于目前为建立核端口和设计线网信号的连接,所以“Net Connections”中的所有信号都为红色显示。点击“Modify Connection”,会弹出“Select Net”配置界面,如图5-19所示。


图5-19 ILA核与设计线网信号连接界面


首先在“Net Selections”栏选择Clock Signals或者Trigger/Data Signals子目录,然后在相应页面选中ILA核中的信号列表;再在左侧信号线网列表中找出期望观测的信号,最后单击右下角的“Make Connections”按键,完成一次连接。只有将Chip Scope核中所有信号都连接了相应的线网,设计才能被正确实现。

 

 

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