谈谈FPGA的在线调试工具.docx
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2021-11-18
15:42:05
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谈谈 FPGA 的在线调试工具
从一个研发的周期来看，设计所占的比重其实是很小的。往往
耗费设计人员大量的时间和精力的是仿真和调试。工程师可以通过
仿真工具对自己的设计进行验证。但不同于软件，PLD 的仿真毕竟
脱离了具体的硬件环境和业务环境，与真实的应用还是有一段距
离。特别是在板子上出现的问题无法通过仿真复现的时候，工程师
就特别需要一个在线调试的工具。
（示波器）是其中一种。但示波器只能观察到芯片 IO 上的信
息，不能深入探测信号在逻辑内部是如何传递的。如果要探测内部
的信号，就必须要修改设计，将内部信号引到 IO 上。这就增加了调
试的复杂度。而且示波器受探头数量的限制，能检测的信号有限，
也不能实现复杂的触发条件。
成熟的（EDA）厂家都会提供 PLD 的在线调试工具。通过一个
JTAG（电缆），就可以捕获到芯片内部的信号，而且不需要工程师修
改设计文件。这就大大简化了调试的流程。是深受 PLD 开发者青睐
的一项功能。
每一个厂家都为自己的调试工具起了不同的名字。Xilinx 的叫
Chipscope，（Intel）PSG 的是 Signaltap，（Lattice）的工具是
Reveal。这仅仅是名字的不同。其实现的基本原理是一样的：利用
PLD 内部的 Block（RAM），当触发条件成立时，将待检测的信号写入
BlockRAM，通过 JTAGI/F 读取并显示出来。在实现的具体细节上，
各个厂家略有不同。对此我们没有必要判定哪个更好，这与设计这
款软件的工程师的脑回路有关。当然如果你有更好的建议，可以通
过代理商或原厂的渠道反馈。一个负责任的公司会认真考虑用户的
需求的。
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