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          FPGA調試存在哪些不可避免的問題

          FPGA開發圈 ? 2018-09-19 09:27 ? 次閱讀

          FPGA調試時硬件設計中及其重要的一步,本文就在FPGA調試過程中存在3種常見的誤解,進行一些討論:

          誤解#1:調試工作的存在, 是因為工程師不夠稱職。

          誤解#2:單一處理方法應解決所有調試問題。

          誤解#3:FPGA調試硬件總是“浪費”資源。

          首先針對誤解#1,調試工作是設計過程的一部分

          可以很負責的說:即使是最好的工程師也需要進行調試驗證工作。

          如果“Debugging”這個個詞會讓你覺得厭煩的話,我們可以換一種說法“功能驗證”、“功能測試”、性能檢測”等。目前雖然可以通過工程師改進技術、實現方法、以及憑借自身經驗和能力解決驗證過程中出現的大多數問題。但仍然取代不了驗證設計在工程設計中的核心地位。在工程設計中調試工作往往會帶來一定程度的復雜性,這使得調試工作已經成為電子系統設計中一個極其復雜的任務過程。

          其次針對誤解#2,單一處理方法無法解決所有調試問題

          調試工作涉及多種技術、工具,而工程師關鍵工作在于選擇正確的技術以更有效地實現目標。

          工程師常常抱怨硬件驗證不能提供類如同仿真一般的可視化。但是我相信此問題的關鍵在于傳統嵌入式LA (ILA) 受限于存儲容量的大小,無法可視化足夠多的調試信息。如采用合適的調試工具,則可實現理想的可視化效果。如下圖可Exostiv實現大容量調試數據追蹤,實現理想的可視化調試。

          高達8GB的外部存儲器,從而提供比現有嵌入式儀器解決方案大100.000倍的總跟蹤容量

          EXOSTIV超過1小時以突發方式捕獲8GB數據

          最后針對誤解#3,調試不可能“憑空”進行,合理的調試工作是 “浪費” 節省資源。如何選擇調試方案,才是“浪費”與否的關鍵

          在調試中我們通常需要預留一部分“資源”。比如眾所周知,調試工作需要預留硬件資源:如I/Os, logic and memory等FPGA資源;如連接器或者用于數據收集并保證信號完整性的某些PCB資源。

          除此之位以項目的角度來分析,調試工作同樣需要“工程資源”——通常是工程團隊用于查找所選調試策略的錯誤所花費的時間。

          綜上情況都會使我們的項目預算產生額外的成本開銷

          • PCB上用于調試的額外硬件成本;

          • 邏輯分析儀或示波器的成本;?

          • 實施特定調試策略的工程小時成本。

          如何平衡成本開銷(硬件資源和工程資源),則成為選擇何種調試方案的重中之重。

          針對受調試工作困擾的FPGA工程師們,新的調試方案來了!!!FPGA調試利器——EXOSTIV

          EXOSTIV?是一款面向FPGA開發的創新調試解決方案。他提供了遠超JTAG調試工具的采樣數據存儲深度,卻只使用遠比邏輯分析儀少的IO資源。它對FPGA邏輯資源使用影響很小,并且能夠進行TB級波形數據的分析,可大大縮短FPGA開發的調試周期。EXOSTIV支持全系列Xilinx All Programmable器件,支持Intel Stratix 10、Arria 10、Cyclone 10系列器件的調試。

          EXOSTIV具有以下特色:

          • 采用FPGA的串行收發器將捕獲到的數據流放到一個外部存儲器,并提供高達8GB的存儲空間

          • 最高支持32768個內部信號的連續重復捕獲,可在FPGA運行速度下同時捕獲數據

          • Exostiv IP提供動態多路復用控制器,可添加盡量多的捕獲信號,以減少重新編譯FPGA的次數

          • 使用MYRIAD波形分析軟件,為該行業第一款支持TB級數字/模擬波形數據的快速分析工具

          • 數據集采樣的動態開關控制,充分利用收發器帶寬用于更深層次的捕獲

          • 高達4x12.5Gbps的數據傳輸帶寬,支持通過SFP/SFP+/QSFP/QSFP+/HDMI/FMC接口與FPGA板卡連接

          Exostiv 的主營業務:

          Exostiv Labs是Byte Paradigm sprl的一個部門,主要提供FPGA調試創新解決方案。

          依元素科技的服務

          依元素科技是 Xilinx官方授權培訓合作伙伴,我們除了在本地為您提供Exostiv的高性能FPGA調試工具與技術支持,我們還有全球最新的Xilinx 官方培訓課程服務供您選擇,能夠為您的項目提供全方位的支持,縮短您的項目開發周期。

          原文標題:FPGA調試的那些事.....

          文章出處:【微信號:FPGA-EETrend,微信公眾號:FPGA開發圈】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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