xilinx FPGA在线调试方法总结（vivado+ila+vio）

news2025/7/7 17:25:32

本文主要介绍xilinx FPGA开发过程中常用的调试方法，包括ILA、VIO和TCL命令等等，详细介绍了如何使用。

一、FPGA调试基本原则

根据实际的输出结果表现，来推测可能的原因，再在模块中加ILA信号，设置抓信号条件，逐步定位问题模块和原因，最终解决bug。

二、FPGA常用调试方法

1、调用IP

（1）ILA

第1步：在vivado中，打开IP核目录（IP Catalog），在搜索框中输入ILA（不区分大小写），按图示方式进行选择即可。

第2步：设置ILA参数

探针数根据需要采集的信号数设定，或者直接设定一个信号；

采样数据深度可根据实际需要和资源消耗情况进行设置，一般选择默认的1024即可；

第3步：测量信号的位宽进行设置

第4步：在IP source区，打开ILA，添加例化模板, 在代码中插入例化，把VIO的输出口连接到模块的输入。

ila_0 u_ila( .clk(clk), .probe0(probe0), .probe1(probe1), .probe2(probe2));

（2）VIO IP

VIO的输出可以控制测试模块的输入，VIO的输入可以显示模块的输出值。

第1步: 例化一个VIO核，根据需要设定输入输出的数目

第2步：设置vio输出端口的位宽与初始值：

第3步：在代码中插入例化，把VIO的输出口连接到模块的输入。

vio_0 u_vio( .clk(clk), .probe_out0(probe_out0));

2、添加调试信号

（1）在Verilog HDL文件中直接添加，特点是防止信号被优化，最大可能保留信号原本的名称。

在input/output前或在声明变量前添加(* mark_debug = “true” *)

(* mark_debug = "true" *) wire done;(* mark_debug = "true" *) reg cnt;

（2）标记Debug mark方法，可以在原理图（block design）或在综合后的网表（Netlist）中添加。

A、在原理图（block design）右击添加“Mark Debug”，工程综合后，在SYNTHESIS > Open Synthesized Design，在Netlist窗口中选择需要调试的网络节点，进行调试。

右键单击任意网络节点，点击Mark Debug，该网络节点会出现小甲虫标记。

对于已经选中Mark Debug的网络节点，也可以取消调试。右键单击该网络节点，选择Unmark Debug即可

B、在综合后，Flow Navigator > SYNTHESIS > Open Synthesized Design > Schematic下打开的原理图（Schematic）中通过右键单击选中线路，添加Mark Debug信号，和Unmark Debug信号

点击 Windows > Debug，即可出现Debug窗口，在这里可以观察到已经mark debug的信号。

（3）使用Tcl命令，直接修改*.xdc文件，和添加ILA（ Integrated Logic Analyzer） IP核完成.

set_property MARK_DEBUG true [get_nets [list {control_reg[0]} {control_reg[1]} \   {control_reg[2]} {control_reg[3]} {control_reg[4]} {control_reg[5]} \   {control_reg[6]} {control_reg[7]} {control_reg[8]} {control_reg[9]} \   {control_reg[10]} {control_reg[11]} {control_reg[12]} {control_reg[13]} \   {control_reg[14]} {control_reg[15]} {control_reg[16]} {control_reg[17]} \   {control_reg[18]} {control_reg[19]} {control_reg[20]} {control_reg[21]} \   {control_reg[22]} {control_reg[23]} {control_reg[24]} {control_reg[25]} \   {control_reg[26]} {control_reg[27]} {control_reg[28]} {control_reg[29]} \   {control_reg[30]} {control_reg[31]}]]create_debug_core u_ila_0 ilaset_property port_width 1 [get_debug_ports u_ila_0/CLK]connect_debug_port u_ila_0/CLK [get_nets [list wbClk ]]set_property port_width 32 [get_debug_ports u_ila_0/PROBE0]connect_debug_port u_ila_0/PROBE0 [get_nets [list {control_reg[0]}   {control_reg[1]} {control_reg[2]} {control_reg[3]} {control_reg[4]} \   {control_reg[5]} {control_reg[6]} {control_reg[7]} {control_reg[8]} \   {control_reg[9]} {control_reg[10]} {control_reg[11]} {control_reg[12]} \   {control_reg[13]} {control_reg[14]} {control_reg[15]} {control_reg[16]} \   {control_reg[17]} {control_reg[18]} {control_reg[19]} {control_reg[20]} \   {control_reg[21]} {control_reg[22]} {control_reg[23]} {control_reg[24]} \   {control_reg[25]} {control_reg[26]} {control_reg[27]} {control_reg[28]} \   {control_reg[29]} {control_reg[30]} {control_reg[31]} ]]

以上就是本次分享的xilinx FPGA调试方法总结，希望大家阅读完后，有所收获。