ChipScope Pro可以分析任何内部FPGA信号,包括嵌入式处理器总线;在设计采集或综合之后,插入小型的、可配置的软件核,将引脚影响降至最低;在板上以达到或接近目标工程运行的速度验证FPGA设计;利用FPGA的可重编程性能,可以在几分钟或几小时内确定设计问题并修改设计;内置的软件逻辑分析器可以用来识别设计问题并进行调试,包括高级触发、过滤和显示选项,无需重新综合即可改变探针指向;可利用远程调试(从办公室到实验室,或在全球范围内)通过互联网连接进行调试;此外还包括Agilent科技推出的、用于实现功能强大的验证功能的逻辑分析器可选配件,可以探测包括从FPGA内部到板上任何地方的交叉互联信号。其典型的工作模式如图5-1所示。

图5-1 ChipScope Pro的典型工作模式示意图
ChipScope Pro为用户提供方便和稳定的逻辑分析解决方案,支持Spartan和Virtex全系列FPGA芯片,但对PC和芯片之间的JTAG通信电缆有一定的要求,目前支持下面四类:
Platform Cable USB
Parallel Cable IV
MultiPRO (JTAG mode only)
ChipScope Pro软件由ChipScope Pro核生成器(ChipScope Pro Core Generator)、ChipScope Pro核插入器(ChipScope Pro Core Inserter)、ChipScope Pro分析仪(ChipScope Pro Analyzer)以及ChipScope Tcl脚本接口(ChipScope Tcl Scripting Interface)四个组件组成,支持普通FPGA设计以及基于FPGA的嵌入式、SOC系统,其具体功能如表5-1所示。
表5-1 ChipScope Pro组件的功能简介

在使用时,直接将ICON、ILA、以及ATC2等核直接插入到设计的综合网表中,然后通过实现工具完成布局布线,将生成的比特文件下载到芯片中,从而实现在线逻辑分析器。
2.ChipScope Pro软件的安装
(1)系统要求
安装ChipScope Pro的硬件要求如下:
IBM兼容机型,主频1GHZ以上;
内存1024MB或者更高;
100M以上的可用硬盘空间。
注意:由于运行ChipScope Pro需要消耗大量的资源,为了节省时间,建议使用1024MB以上内存,CPU主频高于2.0GHz。
ChipScope Pro支持的操作系统如表5-2所示。
表5-2 ChipScope Pro支持的操作系统列表

此外,在安装ChipScope Pro时,必须确保系统已安装相应版本的ISE集成开发环境。下面以在Windows环境中ChipScope Pro 9.1版本为例介绍其安装流程。
(2)软件安装
用户可以从Xilinx网站(www.xilinx.com)上直接下载其安装文件或者以管理员身份登陆PC系统进入安装光盘,具体的步骤如下:
双击Setup.exe,弹出的欢迎界面如图5-2所示。单击“Next”按键,进入下一步即可。

图5-2 ChipScope 软件的安装欢迎界面
对弹出的软件授权界面,点击“Yes”按键;选择合适的安装路径后,就进入注册ID输入界面,如图5-3所示。

图5-3 注册ID输入界面
注册ID是一个25位的数字,可在Xilinx网站输入产品ID后自动生成。输入完ID后,点击“Next”,直至点击“Finish”按键,完成安装。如果在安装ISE时输入的ID包含了ChipScope Pro的授权,则“Registration ID”栏会自动显示ID号,不用再次输入。此后的页面参数都选择缺省参数,点击“Next”按键,进入安装进度页面,等其弹出图5-4所示的对话框时表明安装成功,单击“Finish”按键完成安装。

图5-4 安装成功对话框
3.ChipScope Pro的使用流程
ChipScope Pro的开发流程如图5-5所示。首先,要生成系统控制模块的ICON核;然后生成各类逻辑分析核(ILA核、VIO核以及ATC2核等),设定触发以及数据线宽度和采集长度,并将其和ICON核关联起来;接着完成设计以及相关核的综合,将设计中期望观察的信号和分析核的触发以及数据信号连接起来,紧接着完成整体系统的实现并下载到芯片中;最后,打开ChipScope Analyze设定触发条件,观察波形。

图5-5 ChipScope的使用流程示意图


