如何在下载Bitstream后自动触发ILA采集

本文作者：AMD 工程师Zhang Cheng

在硬件调试时，经常需要用 ILA 采集一些 FPGA 内部或者对外的初始化信号，然而在下载完 Bitstream 后立即采集这些变化稍纵即逝的信号，比如在 1uS 内手动触发 ILA 采集信号，以普通人的手速显然是无能为力的。有的变通方法比如在程序中加入一定的延时量或者外部按键做触发 ILA 采集也可以实现。但是某些应用场景下，初始化必须在上电后的一定时间范围内完成。本文将介绍一种可适用于上述场景的方法，即在下载 Bitstream 后自动触发 ILA 采集，为硬件调试提供更多便利。

调试方法：

1. 设备信息

操作系统：Win10
硬件平台：Xilinx VCU118开发板
软件版本：AMD Vivado2022.1

2. 代码分析

当 MMCM 初始化完成，Locked 信号置1后，Init_Buf 开始计数，当 Init_Buf 等于 0x0E 时，Dout_Init 置1触发 Data_Buf 开始计数，最终控制 Dout 输出5个脉冲。整个过程大约在 1uS 内结束，普通人的手速是无法在如此短的时间内采集到这组信号。

3. Vivado 操作步骤

打开 Vivado，新建工程按照常规流程完成 synthesis 后，点击 Setup Debug，将 Data_Buf, Dout, MMCM_locked, Dout_Init, Init_Buf 这些信号加入到 ILA 中，设置 100MHz 的时钟作为 ILA 的采集时钟。

Implementation 后 Generate Bitstream 并且下载到 FPGA。

此时可以看到之前连接到 ILA 的信号都已经显示，设置 ILA 的触发条件，本工程设置为当 Dout_Init =1 时触发 ILA 采集。

运行

cdc:/ILA_Startup/ILA_Startup.runs/impl_1/

粗体部分可设置为任意的工程路径，这样便于在生成 bit 以后找到对应的文件。

在 Tcl Console 窗口输入：

run_hw_ila -file ila_trig.tas [get_hw_ilas hw_ila_1] -force

Open implementation design，在Tcl窗口输入：apply_hw_ila_trigger ila_trig.tas

在Tcl窗口输入：

write_bitstreamc:/ILA_Startup/ILA_Startup.runs/impl_1/trig_at_startup.bit -force

粗体部分可设置为任意的工程路径。

把新生成的 trig_at_startup.bit 通过 JTAG 下载到器件，下载完成后可以看到 ILA 将自动触发采集信号，如下图所示：

注意事项：

改变 ILA 的触发条件后，需要重复上面 Step4- Step7 的步骤。

改变 ILA 的信号连接后，需要重复上面 Step2- Step7 的步骤。

审核编辑：汤梓红