Vivado Hardware Manager的使用
Hardware Manager是集成在VIVADO中的片上调试工具，功能类似于ISE套件中的Chipscope，但功能更加强大，且使用更加方便。Hardware Manager不仅能够管理本机或者远程连接的FPGA资源，将生成的bit文件下载，而且也可以对片上逻辑进行调试，Hardware Manager将片上调试的工作和文件集中在该工程的目录下，使得软硬件调试结合的更加紧密。
在实际的工程项目中，使用Hardware Manager进行片上调试给我们的工作带来了极大的便利，我也确实感受到Hardware Manager的强大，所以一直以来想写一篇关于它的博文来与大家分享。但鉴于我能力有限，所以只能从比较浅的表面来介绍Hardware Manager及其使用，希望能抛砖引玉，激起大家摸索Hardware Manager的兴趣。
一、 调试IP核
同Chipscope的调试原理一样，Hardware Manager也是借助于Jtag来实现的，也需要在工程中加入调试IP核。然而，对比ISE中和VIVADO中的调试IP核，我们会发现，VIVADO中的调试IP使用起来更为方便。首先，使用Chipscope时需要用到ICON、ILA或VIO来配合工作，而在Hardware Manager下进行了简化只需要用到ILA或VIO即可，ICON不需要用户来显式控制。
其次，如上图是VIVADO和ISE中ILA调试IP的对比，从引脚来看VIVADO中ILA的引脚分类更加清晰和简洁，从配置界面上来看VIVAOD中ILA的配置也更为灵活，更便于用户使用，而ISE中需要用户加入较多的控制。下图是两者VIO调试IP核的对比，可以发现VIVADO下的使用更为方便和灵活。VIO具有虚拟输入输出的功能，不仅能够捕捉片上信号，而且也可以往片上输入信号。
二、 使用方法
我们需要在工程文件中加入调试IP核，同Chipscope类似，Hardware Manager可以通过HDL的方法来加入调试IP核，也可以通过网表的方法来插入调试IP核。我个人更倾向于前者HDL加入的方法，因为这样像使用普通IP核一样方便，省去在网表文件中苦苦寻找网线和寄存器的工作。
这里以HDL加入调试IP的方法为例来简要介绍，首先是根据需要配置好相应的调试IP核，如捕捉信号的数量及宽度、是否需要触发条件等等。然后，在代码中的相应位置进行实例化，连接需要捕获的信号或者输入的信号，如下图所示。最后，重新对该工程进行综合实现。
在工程中可以加入多个不同的调试IP核，以我个人的经验来看，只要加入调试IP捕捉的信号不是太多，整个工程的时序问题不会受到影响。当然，这也要看当前工程的时序情况以及资源利用情况。
三、 片上调试
综合实现完成之后，在工程的文件目录下会有xx.hw的文件夹，如上图所示，该文件夹中有捕捉信号的配置文件，能够将捕捉的信号自动对应到HDL代码中的信号变量名，这样省去了在使用Chipscope时的一些手动配置过程，给用户的使用带来了方便。
如下图，打开Hardware Manager，新建一个新的目标设备，此时会有一个选择目标设备位置的窗口，需要输入主机IP和端口号，所以，我们可以发现Hardware Manager不仅可以管理本机所连接的FPGA设备，也可以管理网络中其他主机所连接的FPGA设备。
接下来是确认目标设备和配置传输波特率的两个窗口，在配置完成之后，就会弹出下图所示的调试窗口。其中，①是设备及调试逻辑的总的视图，②是所有调试IP的信息，③是每个调试IP核的状态极其配置的窗口。
虽然在上图②中调试IP核的名字与代码中的有所不同，但是IP核捕获的信号名是没有变的，如下图所示。我们发现该调试窗口界面同行为级仿真的界面是完全相同的，且捕获的信号也方便用户分析，给用户的调试带来极大的便利。
Hardware Manager是集成在VIVADO中的片上调试工具，功能类似于ISE套件中的Chipscope，但功能更加强大，且使用更加方便。Hardware Manager不仅能够管理本机或者远程连接的FPGA资源，将生成的bit文件下载，而且也可以对片上逻辑进行调试，Hardware Manager将片上调试的工作和文件集中在该工程的目录下，使得软硬件调试结合的更加紧密。
在实际的工程项目中，使用Hardware Manager进行片上调试给我们的工作带来了极大的便利，我也确实感受到Hardware Manager的强大，所以一直以来想写一篇关于它的博文来与大家分享。但鉴于我能力有限，所以只能从比较浅的表面来介绍Hardware Manager及其使用，希望能抛砖引玉，激起大家摸索Hardware Manager的兴趣。
一、 调试IP核
同Chipscope的调试原理一样，Hardware Manager也是借助于Jtag来实现的，也需要在工程中加入调试IP核。然而，对比ISE中和VIVADO中的调试IP核，我们会发现，VIVADO中的调试IP使用起来更为方便。首先，使用Chipscope时需要用到ICON、ILA或VIO来配合工作，而在Hardware Manager下进行了简化只需要用到ILA或VIO即可，ICON不需要用户来显式控制。
其次，如上图是VIVADO和ISE中ILA调试IP的对比，从引脚来看VIVADO中ILA的引脚分类更加清晰和简洁，从配置界面上来看VIVAOD中ILA的配置也更为灵活，更便于用户使用，而ISE中需要用户加入较多的控制。下图是两者VIO调试IP核的对比，可以发现VIVADO下的使用更为方便和灵活。VIO具有虚拟输入输出的功能，不仅能够捕捉片上信号，而且也可以往片上输入信号。
二、 使用方法
我们需要在工程文件中加入调试IP核，同Chipscope类似，Hardware Manager可以通过HDL的方法来加入调试IP核，也可以通过网表的方法来插入调试IP核。我个人更倾向于前者HDL加入的方法，因为这样像使用普通IP核一样方便，省去在网表文件中苦苦寻找网线和寄存器的工作。
这里以HDL加入调试IP的方法为例来简要介绍，首先是根据需要配置好相应的调试IP核，如捕捉信号的数量及宽度、是否需要触发条件等等。然后，在代码中的相应位置进行实例化，连接需要捕获的信号或者输入的信号，如下图所示。最后，重新对该工程进行综合实现。
在工程中可以加入多个不同的调试IP核，以我个人的经验来看，只要加入调试IP捕捉的信号不是太多，整个工程的时序问题不会受到影响。当然，这也要看当前工程的时序情况以及资源利用情况。
三、 片上调试
综合实现完成之后，在工程的文件目录下会有xx.hw的文件夹，如上图所示，该文件夹中有捕捉信号的配置文件，能够将捕捉的信号自动对应到HDL代码中的信号变量名，这样省去了在使用Chipscope时的一些手动配置过程，给用户的使用带来了方便。
如下图，打开Hardware Manager，新建一个新的目标设备，此时会有一个选择目标设备位置的窗口，需要输入主机IP和端口号，所以，我们可以发现Hardware Manager不仅可以管理本机所连接的FPGA设备，也可以管理网络中其他主机所连接的FPGA设备。
接下来是确认目标设备和配置传输波特率的两个窗口，在配置完成之后，就会弹出下图所示的调试窗口。其中，①是设备及调试逻辑的总的视图，②是所有调试IP的信息，③是每个调试IP核的状态极其配置的窗口。
虽然在上图②中调试IP核的名字与代码中的有所不同，但是IP核捕获的信号名是没有变的，如下图所示。我们发现该调试窗口界面同行为级仿真的界面是完全相同的，且捕获的信号也方便用户分析，给用户的调试带来极大的便利。
Hardware Manager是集成在VIVADO中的片上调试工具，功能类似于ISE套件中的Chipscope，但功能更加强大，且使用更加方便。Hardware Manager不仅能够管理本机或者远程连接的FPGA资源，将生成的bit文件下载，而且也可以对片上逻辑进行调试，Hardware Manager将片上调试的工作和文件集中在该工程的目录下，使得软硬件调试结合的更加紧密。
在实际的工程项目中，使用Hardware Manager进行片上调试给我们的工作带来了极大的便利，我也确实感受到Hardware Manager的强大，所以一直以来想写一篇关于它的博文来与大家分享。但鉴于我能力有限，所以只能从比较浅的表面来介绍Hardware Manager及其使用，希望能抛砖引玉，激起大家摸索Hardware Manager的兴趣。
一、 调试IP核
同Chipscope的调试原理一样，Hardware Manager也是借助于Jtag来实现的，也需要在工程中加入调试IP核。然而，对比ISE中和VIVADO中的调试IP核，我们会发现，VIVADO中的调试IP使用起来更为方便。首先，使用Chipscope时需要用到ICON、ILA或VIO来配合工作，而在Hardware Manager下进行了简化只需要用到ILA或VIO即可，ICON不需要用户来显式控制。
其次，如上图是VIVADO和ISE中ILA调试IP的对比，从引脚来看VIVADO中ILA的引脚分类更加清晰和简洁，从配置界面上来看VIVAOD中ILA的配置也更为灵活，更便于用户使用，而ISE中需要用户加入较多的控制。下图是两者VIO调试IP核的对比，可以发现VIVADO下的使用更为方便和灵活。VIO具有虚拟输入输出的功能，不仅能够捕捉片上信号，而且也可以往片上输入信号。
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我们需要在工程文件中加入调试IP核，同Chipscope类似，Hardware Manager可以通过HDL的方法来加入调试IP核，也可以通过网表的方法来插入调试IP核。我个人更倾向于前者HDL加入的方法，因为这样像使用普通IP核一样方便，省去在网表文件中苦苦寻找网线和寄存器的工作。
这里以HDL加入调试IP的方法为例来简要介绍，首先是根据需要配置好相应的调试IP核，如捕捉信号的数量及宽度、是否需要触发条件等等。然后，在代码中的相应位置进行实例化，连接需要捕获的信号或者输入的信号，如下图所示。最后，重新对该工程进行综合实现。
在工程中可以加入多个不同的调试IP核，以我个人的经验来看，只要加入调试IP捕捉的信号不是太多，整个工程的时序问题不会受到影响。当然，这也要看当前工程的时序情况以及资源利用情况。
三、 片上调试
综合实现完成之后，在工程的文件目录下会有xx.hw的文件夹，如上图所示，该文件夹中有捕捉信号的配置文件，能够将捕捉的信号自动对应到HDL代码中的信号变量名，这样省去了在使用Chipscope时的一些手动配置过程，给用户的使用带来了方便。
如下图，打开Hardware Manager，新建一个新的目标设备，此时会有一个选择目标设备位置的窗口，需要输入主机IP和端口号，所以，我们可以发现Hardware Manager不仅可以管理本机所连接的FPGA设备，也可以管理网络中其他主机所连接的FPGA设备。
接下来是确认目标设备和配置传输波特率的两个窗口，在配置完成之后，就会弹出下图所示的调试窗口。其中，①是设备及调试逻辑的总的视图，②是所有调试IP的信息，③是每个调试IP核的状态极其配置的窗口。
虽然在上图②中调试IP核的名字与代码中的有所不同，但是IP核捕获的信号名是没有变的，如下图所示。我们发现该调试窗口界面同行为级仿真的界面是完全相同的，且捕获的信号也方便用户分析，给用户的调试带来极大的便利。
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