利用vstar捕获FPGA设计中的信号进行逻辑调试

1. 调试窗口

完成FPGA板的执行，并对结果进行分析。VSTAR支持将事件图和波形查看器作为调试窗口。

1.1 启动调试窗口

FGPA板供电连接USB端口时，点击“调试窗口”图标进行JTAG连接(同样的操作可以通过窗口菜单→调试窗口进行)。在调试窗口的左下角显示一条“连接JTAG”的消息。连接完成后，将显示“JTAG connected successful”消息。

1.2 VSTAR IP配置检查

如果FPGA板上的VSTAR IP配置与VSTAR软件的信息不匹配，则会在“调试窗口”开始时显示错误。

1.3 起始信号捕获

单击“开始捕获”图标时，将执行FPGA板（通过“运行”菜单→“开始捕获”可以进行相同的操作）。当FPGA板上发生事件传输的违规错误，触发发生并且系统停止时，将打开一个事件图（需要一段时间）。要强制停止FPGA板的执行，请单击“ “停止捕获”图标（通过“运行”菜单→“停止捕获”可以进行相同的操作）。

1.4 事件图表视图

点击“OK”到VSTAR IP状态窗口后，您可以看到事件图表。通过移动事件图的滚动条，可以找到用红色表示的错误部分(group_003的错误如下图所示)。

导致产生错误的信息将显示在VSTAR IP状态窗口中。下图显示了最后一个事件ID:3 (event_0003)和下一个事件ID: 0(event_0000)组ID:3 (group_003)的错误触发生成。

1.4.1 缩放适应视图

当单击缩放适合图标，整个事件图表将显示。

1.4.2 放大/缩小视图

单击放大(+)图标时，事件图表示展开，单击缩小(-)图标时，事件图表示缩小。在“视图”菜单上也有类似的功能。

1.5 添加交易规则

由于规则提取阶段是在FPGA运行的初始阶段完成的，因此在规则提取后发生的频率较低时，可能会导致正常事务产生伪错误；而在规则提取阶段的周期变长时，则可能是正常的。

可以将发生频率较低的规则定义为规则。 VSTAR支持将伪错误添加到交易规则的功能。将伪错误添加到规则中。请单击“调试窗口”中触发行区域的“添加规则”按钮，然后将其添加到规则中。

1.6 波形查看器

单击波形查看器图标，可以使用GTKWave观察捕获的信号的波形，该信号将被捕获以用于波形查看器以及事件传输（请参阅“帮助”菜单或GTKWave文档）。

可以在波形缓冲器容量范围内的错误触发附近观察波形。设置事件周期的硬件寄存器来捕获触发后的事件。

1.7 确认状态

可以从debug窗口确认各种状态，比如运行状态和事件传输规则状态。

1.7.1 VSTAR IP状态

点击VSTAR IP状态图标，打开VSTAR IP状态窗口，确认VSTART IP执行参数设置。此窗口与触发器停止时的窗口相同。

1.7.2 事件转换规则状态

当单击事件转移规则(事件转移规则)图标时，将打开一个事件转移规则窗口。点击group(下面的group_0000)和Last ID(下面的“0”)显示当前ID和时间间隔的规则(下面的“10,20,30,40,50,60,70,80”)(可以通过“编辑”菜单→“视图转换规则”进行相同操作)。从下图可以看出，事件ID为0 (event0000)的下一个事件应该仅为事件ID为5 (event0005)，从event0000到event0005的间隔时间是从10个(0x0a)时钟到80个(0x50)时钟的8种间隔时间。

1.7.3 规则缓冲区状态

当单击“规则缓冲区”图标时，将打开一个规则缓冲区窗口。事件传输规则缓冲区的字数指定为VSTAR IP的设计窗口的RTL生成参数。

如下图所示，缓冲区被定义为最小的1024个单词，运行自动学习功能后，您可以发现在较低区域中实际显示的总使用量为512个单词。每个组有8个事件(使用事件号)，一个事件传输规则最多可以保存8个。

当右击事件规则缓冲区状态的行时，将打开一个弹出菜单来更改参数。

Mode：

可以从以下四种模式中进行选择。

-自动规则提取：自动提取事件转换规则

-用户定义规则：加载用户定义的转换规则

-断点：简单地根据事件变化或值匹配作为断点停止

-仅捕获事件：仅捕获事件转换，不生成触发器

Max Branch Number：

在定义为VSTAR IP参数的最大数目的范围内，指定事件分支到下一个事件转移的最大数目。请参照关于事件分支的阅览规则。

Interval Time Check：

选择启用/禁用以检查事件过渡的间隔时间。

Timeout Error：

如果没有发生错误（触发），请选择启用/禁用以在特定单位时间或值后停止。在启用的情况下，可以通过“超时检查模式”指定超时设置；在禁用的情况下，您不能指定“超时检查模式”。

Interval Time Rounding：

指定寄存器的舍入位以计算时间间隔。可能的值是从“不舍入”到“舍入15-0位”，如下图所示。时间计数器的位宽由VSTAR IP参数定义。

Timeout check mode：

选择“自动”，“规则提取后比较值”或“从VSTAR开始比较值”。默认为“自动”。

Rule Explorer：

可以显示图形窗口上的事件转换图表来观察事件转换。事件转换从id_0 (event000)开始，如下图(a)所示，下一个id_5 (event0005)有8个转换目标(分支)，间隔时间不同。可以选择一个id_5事件并单击右箭头按钮的“下一个事件”区域的下一个事件event0001 (id_1)可以显示如下图15(b)。重复此操作然后返回第一个事件(event0000)如下图15(c),用户可以通过这个图表确认事件的过渡。点击“下一个事件”的左箭头按钮，可以返回到前一个事件。

1.7.4 转移规则的分支

当事务事件在repeat序列中出现多次时，规则就会出现分支。下图显示了一个条件，事件3传输到事件1或事件2，事件2传输到事件0或事件6。但是，该规则的分支存在一个可记录的最大值。

规则缓冲区优化窗口显示事务规则分支的状态。

下表显示了参数的信息。

表1 事务规则的状态参数

项目	内容
使用事件数量	一个组实际使用的事件数。
使用最大分支数	分支的最大数量。如果是溢出，则显示“溢出”。
到不同事件的最大分支	分支目标的事件ID的最大值。当该值较大时，将最大分支数更改为较大的值；但是，当将最大分支数设为较大时，它将增加规则缓冲区的使用量。当使用量超过100%时，对于使用事件值较小的其他组，是否将最大分支数改为小值，或者返回设计窗口，将规则缓冲区的大小改为大值
到一个事件的最大分支	一个事件ID的分支的最大值。不同时间间隔的数量在这里显示。当此值较大时，对于一个事件的事务，时间间隔的松散程度有时会很大，有时会出现溢出。在这种情况下，将时间精度(时间舍入)更改为large。如果情况仍然没有减少，请更改事务规则为禁用。

1.7.5 超时检查模式

将每个事件之间的时间间隔作为传输规则进行检查，但是如果在固定时间内未发生事件，则可能会产生超时错误，可以将其设置为独立检查事件期间的时间间隔，并且默认设置为“ ON”，但是当事件不产生事件间隔时间时，无法检查，下表显示了三个o超时检查模式。

表2 超时检查模式的使用情况

Mode	超时检查模式	检查值	使用
Mode0	自动	自动提取+用户定义	自动提取规则模式使用该选项，如果要向自动提取值中添加边距，则执行用户设置。
Mode1	在规则提取后比较值	用户定义(它与自动提取规则模式分离，并自动复制。	用于自动规则提取模式或用户定义规则模式，当用户编辑和检查自动生成的提取规则时使用（从自动规则提取模式切换到用户定义规则模式后使用）
Mode2	比较从VSTAR IP开始的值	用户定义	用户定义规则模式使用，用于根据情况检查事件的发生与否。

当自动提取模式被定义为多个组时，执行规则提取阶段之后的检查阶段。当所有组均为非自动提取模式时，只执行检查阶段。

1.7.6 规则编辑注意事项

在规则事件之间更改时间（间隔时间）时，请在按Enter键输入数值后单击OK按钮或Apply按钮。

1.7.7 事件转换规则的导入和导出

事件转换规则可以导出到文件并从文件加载。当单击“Export Event Transition Rules”图标时，将打开新窗口来定义输出目录，默认目录是VSTAR项目目录，输出文件名为transition_rules.json。如果没有问题，请点击“保存”。

与上述相同，单击“导入事件转换规则”图标并定义输入目录以加载规则文件，如有必要，可以更改目录以加载，加载文件成功完成，提示“成功导入”。如果没有问题，则打开“事件转换规则”，然后单击“确定”。

1.8 硬件寄存器窗口

当点击VSTAR IP硬件寄存器图标时，将打开VSTAR IP的寄存器状态窗口。(也在“编辑”菜单→“VSTAR IP硬件寄存器”中。)

VSTAR IP具有寄存器，可以在设计窗口中设置寄存器值，即使不返回设计窗口也不对其进行综合，也可以在此处进行一些参数更改。

1.8.1 运行控制选项卡

该窗口有几个选项卡，下图显示了一个控制(Run control)选项卡。通过运行控制选项卡，您可以定义VSTAR IP的全局控制。每个组的详细规范可由“事件缓冲区选项卡”或“事件检查选项卡”定义。

1.8.2 事件缓冲选项卡

当硬件寄存器窗口的“事件缓冲区”标签被点击时，你可以在它上面定义一个事件缓冲区参数。

可以划分事件缓冲区并捕获多个违反错误发生的触发器。默认情况下，事件缓冲器和波形缓冲器是“单一缓冲器”，在一次触发发生时使用缓冲器的全部容量进行捕获。

设计窗口有“捕获缓冲区的最大分割数”用于RTL合成设置，可以在参数设置范围内划分缓冲区。

默认值为“单个缓冲区”(single buffer)，用户可以设置“divided by 2”（2分），“divided by 4”（4分）或“divided by 8”（8分）。

下图(图25)显示了“除以2(2分割)”的事件图。你可以通过对应两次触发器的2个选项卡来改变两个事件图表。通过单击选项卡，更改事件图表，然后移动滚动条以确认生成错误的触发器位置。但是，将缓冲器除以2会使每一次触发产生半个时钟周期来捕获波形。

单击波形窗口图标后，将打开窗口选项卡，以选择是打开两个触发的两个波形还是仅打开一个波形，并在设置中进行检查以使用该选项卡更改波形，单击“确定”，将打开GTKWave。单击选项卡可更改波形并通过Zoom Fit确认波形，也可以通过4种划分进行类似的操作。

1.8.3 事件检查标签

单击硬件寄存器窗口的“事件检查器”选项卡时，可以定义硬件寄存器来控制事件检查，例如，断点（最多4个），组的事件规则提取，时间检查等。