signaltap進行邏輯分析使用方法實例演示

SignalTapII

LogicAnalyzer的使用1.SignalTapII簡介2.SignalTapII簡易使用方法3.SignalTapII使用注意點SignalTapII簡介官方說法：SignalTapII嵌入邏輯分析儀集成到QuartusII設(shè)計軟件中，能夠捕獲和顯示設(shè)計中實時信號的狀態(tài)，這樣開發(fā)者就可以在整個設(shè)計過程中以系統(tǒng)級的速度觀察硬件和軟件的交互作用。利用FPGA中的資源形成嵌入式邏輯分析儀〔ELA〕，用以捕捉目標(biāo)芯片內(nèi)部信號節(jié)點的信息，而不影響原硬件系統(tǒng)的正常工作。ELA把采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)JTAG口傳回計算機并顯示。個人理解：

其實SignalTapII嵌入邏輯分析儀類似我們使用的示波器，用于實時顯示器件輸出波形以便于檢驗設(shè)計的正確性。使用SignalTapII測得的波形具有實測性，決定設(shè)計的成功與否。SignalTapII簡介SignalTapII與Simulator比較：Simulator：顯示的波形〔包括延時〕是計算所得，與實際波形難免有差異。SignalTapII：顯示的波形〔包括延時〕就是實際波形。

SignalTapII簡易使用方法根本流程從整個設(shè)計的角度：完成設(shè)計并編譯工程建立SignalTapII(.stp)文件并參加工程配置STP文件編譯并下載設(shè)計到FPGA在QuartusII軟件中顯示被測信號的波形在測試完畢后將該邏輯分析儀從工程中刪除具體配置方法：1.設(shè)置采樣時鐘//決定了顯示信號波形的分辨率2.設(shè)置被測信號//添加要觀察的信號3.配置采樣深度4.配置storagequalifier5.設(shè)置trigger//包括循環(huán)采樣存儲、連續(xù)存儲兩種模式

SignalTapII簡易使用方法

實例分析對象：FFT設(shè)計軟件：Quartusii10.1硬件平臺：DE2-70

SignalTapII簡易使用方法

1.建立.stp文件

應(yīng)該先保證功能仿真已經(jīng)通過再用SignalTap方法1方法2直接選擇tools/SignalTapII-LogicAnalyzer

SignalTapII簡易使用方法SignalTapII

界面

DataSetup

SignalTapII簡易使用方法1.設(shè)置采樣時鐘點擊Clock欄后面的BrowseNodeFinder按鈕，翻開NodeFinder對話框。在Filter列表中選擇SignalTapⅡ:pre-synthesis點擊List按鈕，在NodesFound列表中選擇作為采集時鐘的信號注意：這里我們選用系統(tǒng)時鐘作為采樣時鐘，其實只需要采樣時鐘頻率高于被測信號的最高頻率即可

決定了顯示信號波形的分辨率

SignalTapII簡易使用方法Pre-synthesis：該信號在對設(shè)計進行Analysis&Elaboration操作以后存在，這些信號表示存放器傳輸級(RTL)信號。Post-fitting：該信號在對設(shè)計進行物理綜合優(yōu)化以及布局、布線操作后存在。

SignalTapII簡易使用方法

2．設(shè)置被測信號在Filter列表中選擇SignalTapⅡ:pre-synthesis雙擊setup空白區(qū)進入notefinder界面

SignalTapII簡易使用方法3．配置采樣深度決定了被測信號波形顯示的時間長度注意：如果參數(shù)設(shè)置太大，硬件資源可能不夠

SignalTapII簡易使用方法4.配置storagequalifierSignaltap的使用消耗了器件內(nèi)部的memory，為了有效利用這些memory.storagequalifier的配置十分關(guān)鍵。簡單的說就是可以讓設(shè)計者有選擇的存儲某些或者某段信號的內(nèi)容，當(dāng)然這個特性并不是說減少了Memory的使用，而是在定制完SignalTap后在當(dāng)下消耗的Memory里如何有效的、更好的展現(xiàn)信號全部特征。

SignalTapII簡易使用方法4.配置storagequalifier先舉個例子1、Continuous默認(rèn)設(shè)置即所有選取信號被采樣存儲。2、InputPort選擇任何信號作為寫使能信號，可以是內(nèi)部信號也可以是外部引腳，就如第二幅圖所示，當(dāng)使能信號為高時存儲，如以下圖所示只有被使能的信號被存儲

SignalTapII簡易使用方法4.配置storagequalifier3、Transitional采樣信號只在被選擇信號發(fā)生變化的時候存儲改變StrorageEnable時工程需要重新編譯，改變TransitionalEnable時不需要重新編譯4、Conditional采樣信號只在被選擇信號定義的邏輯為真的時候才被存儲

SignalTapII簡易使用方法4.配置storagequalifier5、Start/Stop跟Conditional類似，很好理解，基于兩個設(shè)置好條件，一個開始一個停止，滿足開始條件就開始存儲，滿足停止條件就是結(jié)束存儲6、State-based最后一種就是基于狀態(tài)機觸發(fā)流程，這是一種更完備的控制何時以及如何來存儲采樣信號。以上資料來源：

SignalTapII簡易使用方法5.配置Trigger

包括triggerflowcontrol、triggerposition、triggercondition

SignalTapII簡易使用方法5.配置TriggerTriggerflowcontrol也即觸發(fā)順序控制，包括了Sequential〔順序觸發(fā)〕和state-based(狀態(tài)觸發(fā))。通常都選用順序觸發(fā)。Triggerposition

用以配置觸發(fā)事件發(fā)生前后的采樣點數(shù)。由于memory大小有限，不能無限存儲歷史數(shù)據(jù)。Pretriggerposition：保存觸發(fā)信號發(fā)生之前的信號狀態(tài)信息(88％觸發(fā)前數(shù)據(jù)，12％觸發(fā)后數(shù)據(jù))；Centertriggerposition：保存觸發(fā)信號發(fā)生前后的數(shù)據(jù)信息，各占50％；Posttriggerposition：保存觸發(fā)信號發(fā)生之后的信號狀態(tài)信息(12％觸發(fā)前數(shù)據(jù)，88％觸發(fā)后數(shù)據(jù))；

SignalTapII簡易使用方法5.配置TriggerTriggercondition

也即觸發(fā)級別。提供了10級觸發(fā)，使得觸發(fā)條件更為精確

一般調(diào)試選用一級觸發(fā)就可以了。

SignalTapII簡易使用方法

下面以FFT作為實例給出具體的操作步驟1.建立.stp文件2.選擇系統(tǒng)時鐘頻率作為采樣頻率3.Sampledepth設(shè)置為2K4.Storagequalifier/Type設(shè)置為Continuous(默認(rèn))5.Trigger保持默認(rèn)值……rst_nout_flagOrder_output_im

SignalTapII簡易使用方法

6.分析設(shè)計中需要觀察的信號DATA

SignalTapII簡易使用方法

設(shè)置觸發(fā)條件至此已經(jīng)完全設(shè)置完畢，保存文件后對整個quartus工程進行綜合。

SignalTapII簡易使用方法綜合完畢后，連接好DE2-70，上電。重新翻開.stp文件，會自動檢測到目標(biāo)器件。Signaltap右上角：點擊選擇.sof文件后點擊open。再點將嵌入了邏輯分析儀的配置文件下載到目標(biāo)器件中。

SignalTapII簡易使用方法下面就可以進行邏輯分析了。1.之前我們一直在setup界面配置，