Динамический пробник для отладки ПЛИС Altera

Осциллографы
Динамический пробник для отладки ПЛИС компании Altera
• Интерфейс логического анализатора (LAI) программы Quartus II
Краткий обзор по применению
компании Altera позволяет подключать внутренние сигналы
ПЛИС к осциллографу смешанных сигналов для анализа
• Менее чем за секунду можно выполнить измерения на
различных наборах внутренних сигналов без изменения схемы
• Названия сигналов, используемые в системе проектирования
ПЛИС, автоматически отображаются в виде меток логических
каналов в осциллографе смешанных сигналов
• Поддерживаемые семейства ПЛИС Altera:
Stratix II, Stratix, Stratix II GX, Stratix GX, Cyclone II, Cyclone, MAX
II, APEX 20K, APEX II, Excalibur
Шаг проектирования 1: конфигурирование файла интерфейса
логического анализатора (Altera LAI) и параметров ядра.
Пользователю необходимо создать файл интерфейса
логического анализатора (Altera LAI) c осциллографом
смешанных сигналов (MSO) в программе Quartus II. Этот файл
определяет интерфейс, устанавливающий соединения между
внутренними сигналами ПЛИС и логическими каналами MSO.
Затем пользователь может сконфигурировать параметры
ядра: число выводов, число банков сигналов, вид измерения
(анализ логических состояний или анализ временных диаграмм),
тактовый сигнал и состояние при включении питания.
Шаг проектирования 2: отображение выходов ядра интерфейса
логического анализатора (Altera LAI) на доступные контакты
ввода>вывода. С помощью программы Pin Planner в Quartus II
назначить физические выводы (контакты) ПЛИС для
интерфейса логического анализатора (Altera LAI).
Шаг проектирования 3: Назначение параметров банков в Altera LAI).
Традиционный способ отладки ПЛИС
Обычно инженеры'разработчики используют свойство
программируемости ПЛИС для трассировки внутренних
узлов на небольшое число физических выводов (контактов), к
которым можно подключить осциллограф смешанных
сигналов. Но такой подход имеет существенные ограничения.
• Выводы ПЛИС являются ценным ресурсом; поэтому для
целей отладки доступно относительно небольшое число этих
выводов, что ограничивает возможности исследования
внутренних сигналов ПЛИС.
• Для доступа к различным внутренним сигналам нужно
изменять схему, чтобы выполнить соединение этих сигналов
с физическими выводами ПЛИС. Это может потребовать
значительных затрат времени и повлиять на временные
соотношения работы схемы ПЛИС.
• Для отображения названий сигналов ПЛИС, используемых
в системе проектирования, на экране осциллографа
смешанных сигналов требуется вводить их вручную. В случае
изменений трассировки ПЛИС для направления на внешние
выводы новых сигналов требуется вручную изменять
названия этих сигналов в осциллографе смешанных
сигналов, что требует дополнительного времени и является
потенциальным источником ошибок и недоразумений.
Более приемлемый способ
Теперь имеется более быстрый и эффективный способ
отладки ПЛИС. Динамический пробник ПЛИС (N5433A для
MSO серии 8000 или N5434А для MSO семейства InfiniiVision)
увеличивает возможности просмотра внутренних сигналов
ПЛИС, ускоряет и упрощает процесс отладки. N5433A и
N5434А поддерживают новейшие семейства ПЛИС компании
Altera, включая Stratix II, Stratix, Stratix II GX, Stratix GX,
Cyclone II, Cyclone, MAX II, APEX 20K, APEX II, Excalibur.
Динамические пробники ПЛИС N5433A и N5434A
предоставляют следующие возможности.
• Просмотр активности внутренних сигналов. Используя
логические каналы осциллографа смешанных сигналов,
разработчик обычно может измерять только сигналы на
внешних выводах ПЛИС. С помощью динамического
пробника ПЛИС он получает доступ к внутренним
сигналам ПЛИС. На каждом внешнем выводе ПЛИС,
выделенном для целей отладки, динамический пробник
ПЛИС позволяет измерить до 256 внутренних сигналов.
• Выполнение множественных измерений за секунду.
Перемещение контрольных точек внутри ПЛИС требует
затрат времени. Теперь менее чем за секунду можно
выполнить измерения на различных наборах внутренних
сигналов без изменения схемы. При этом временные
соотношения внутри ПЛИС остаются неизменными даже при
выборе для исследования нового набора внутренних сигналов.
• Новое применение результатов, полученных в среде
проектирования. Динамический пробник ПЛИС
автоматически переносит названия внутренних сигналов
из системы проектирования ПЛИС в MSO и отображает их
в виде меток логических каналов. Это обеспечивает удобную
идентификацию сигналов и исключает непреднамеренные
ошибки и затраты рабочего времени, исчисляемые часами.
После определения числа используемых банков в параметрах
ядра назначить внутренние сигналы для каждого банка в
Altera LAI. После завершения конфигурирования и
определения значений ядра Altera LAI в проекте ПЛИС
можно скомпилировать проект для создания файла
программирования устройства (.sof). Затем для выполнения
измерений следует использовать MSO компании Agilent с
программным обеспечением динамического пробника ПЛИС.
Активирование динамического пробника для ПЛИС Altera.
Прикладная программа ПЛИС позволяет управлять
интерфейсом логического анализатора (Altera LAI) и
устанавливать MSO для требуемых измерений.
Шаг 1 установки условий измерения: установление соединения
между MSO и Altera LAI. Прикладная программа динамического
пробника ПЛИС устанавливает соединение между MSO и
ПЛИС через кабель JTAG. Программа определяет также,
какие устройства находятся в цепи сканирования JTAG, и
позволит выбрать то, с которым пользователь будет
взаимодействовать.
Шаг 2 установки условий измерения: конфигурирование
устройства и импорт имен сигналов. Если необходимо, можно
сконфигурировать устройство с объектным файлом SRAM (.sof),
который включает файл Altera LAI. Прикладная программа
динамического пробника ПЛИС считывает файл .lai,
созданный Quartus II. Имена измеряемых сигналов теперь
будут автоматически появляться в названиях меток MSO.
Шаг 3 установки условий измерения: отображение внешних
выводов ПЛИС. Выбрать тип пробника и просто ввести данные,
нужные MSO для автоматического отслеживания имен
сигналов, маршрутизируемых через файл Altera LAI.
Завершение установки условий измерения: выполнение измерений.
Быстро изменить банк сигналов, направляемый на логические
каналы MSO. Один щелчок мыши приказывает ядру LAI
переключиться на вновь указанный банк сигналов без
какого'либо влияния на временные соотношения в схеме.
Для выполнения измерений во всей структуре ПЛИС можно
изменять банки сигналов по мере необходимости. При
каждом новом выборе банка сигналов прикладная программа
динамического пробника ПЛИС изменяет названия сигналов,
отображаемые логическими каналами MSO, на новые имена,
полученные из среды проектирования.
Анализ логических состояний на MSO. Осциллографы
смешанных сигналов включают некоторые возможности
анализа логических состояний, полезные при выполнении
измерений ПЛИС. Используя запуск по кодовому слову,
можно установить запуск по перепаду выходного тактового
сигнала LAI и требуемой комбинации. После сбора данных
использовать функцию постобработки “State Clock” для
преобразования временных диаграмм в последовательность
состояний. Действительные состояния (совпадающие с перепадом)
отображаются, а недействительные ' отфильтровываются.
Временная корреляция внутренних сигналов ПЛИС с внешними
сигналами. Поскольку MSO тесно интегрирует аналоговые и
логические каналы, пользователь может легко коррелировать
во времени аналоговые сигналы за пределами ПЛИС с
логическими сигналами внутри ПЛИС. Динамический
пробник ПЛИС разблокирует богатые возможности MSO для
отладки систем, использующих ПЛИС.