FPGA实战演练逻辑篇69：基于FPGA的在线系统调试概述

TAG接口，同时使用了一些FPGA片内固有的逻辑、存储器或布线资源就能够实现的。这些调试功能通常也只需要随着用户设计所生产的配置文件一同下载到目标FPGA器件中运行。相比于复杂的传统台式仪器，如图10.2所示，基于FPGA的在线调试仅需一条JTAG线缆连接FPGA和PC机，非常简单清爽，调试起来更是得心应手。（特权同学，版权所有）

图10.2 基于FPGA在线调试方式的板级连接

而在FPGA内部，则相应的有VJI（Virtual JTAG Interface，即虚拟JTAG接口）和LAI（LogicAnalyzer Interface，即逻辑分析仪接口）逻辑来与FPGA的设计逻辑相连接并进行数据交互。VJI和LAI其实就是FPGA用自身内部的逻辑和存储器实现了原本应该在复杂的台式仪器中实现的信号实时采集、存储以及传输功能，人机交互的波形显示和回放等功能则由深谙此道的PC机来做，正可谓物尽其用。（特权同学，版权所有）

图10.3 FPGA在线调试功能框图

    至于我们所提到的这些在线调试手段，可以根据不同的应用和设计进行选择。因为不同的设计往往会有不同的约束和需求，例如可以根据闲置不使用引脚的数量、逻辑和存储器资源剩余量大小等进行不同的在线调试方式选择。（特权同学，版权所有）

    SignalProbe、Logic Analyzer Interface和SignalTap II Embedded Logic Analyzer三种方式的采样或调试速率主要取决于设计本身的最大时钟频率，它们可以最大限度的对所有FPGA内部的信号节点进行访问。在器件剩余的逻辑和存储器资源充足的情况下，使用SignalTapII Embedded Logic Analyzer进行在线系统调试能够达到最好的板级验证和调试效果。当然了，在器件的逻辑和存储器资源相对短缺的情况下，SignalProbe和Logic Analyzer Interface可以帮助将FPGA器件内部的信号引出到外部的引脚上，同样便于使用外部的调试设备进行观察。（特权同学，版权所有）