Vivado ILA观察信号和调试过程

先简单介绍一下ILA（Integrated Logic Analyzer）生成方法。这里有两种办法完成Debug Core的配置和实现。

方法一、mark_debug综合选项+Set Up Debug设定ILA参数。

1、在信号（reg或者wire）声明处加mark_debug选项，方法如下：

// spi_mosi信号标记为需要ILA观测的信号
(* MARK_DEBUG = “TRUE” *) wire spi_mosi;

mark_debug用法的详细说明请看Xilinx文档UG901_Synthesis

2、综合，进行Run Synthesis

3、Open Synthesized Design，打开Set Up Debug，如图：

4、为ILA Debug Core添加需要观测的信号，结果如图：

每一个信号都要指定一个采样时钟域（Clock Domain）。

关于添加方法，还可以在Netlist窗口拖动信号到这个列表内。

注意到Netlist中有些信号名称前面有了绿色的小蜘蛛（小星星） ，正是Verilog程序中进行mark_debug的信号：

5、在Set Up Debug中设定信号采样收集的深度（Sample of data depth），输入流水级别数（Input pipe stages），Capture control和Advanced trigger选项。

6、完成ILA配置，保存Debug Setup，Run Implementation

说明：

完成了Debug Setup以后重新进行Implementation，XDC文件中被附加上了配置debug Core的XDC语句，例如：

# 下面这句创建一个新的调试核，名称u_ila_0
create_debug_core u_ila_0 ila
set_property ALL_PROBE_SAME_MU true [get_debug_cores u_ila_0]
set_property ALL_PROBE_SAME_MU_CNT 4 [get_debug_cores u_ila_0]
set_property C_ADV_TRIGGER true [get_debug_cores u_ila_0]
set_property C_DATA_DEPTH 8192 [get_debug_cores u_ila_0]
set_property C_EN_STRG_QUAL true [get_debug_cores u_ila_0]
set_property C_INPUT_PIPE_STAGES 3 [get_debug_cores u_ila_0]
set_property C_TRIGIN_EN false [get_debug_cores u_ila_0]
set_property C_TRIGOUT_EN false [get_debug_cores u_ila_0]
# 下面这句为u_ila_0调试核设定端口clk的宽度为1
set_property port_width 1 [get_debug_ports u_ila_0/clk]
# 下面这句为u_ila_0调试核设定采样时钟信号（clk）为sys_sam_clk
connect_debug_port u_ila_0/clk [get_nets [list sys_pll_01/inst/sys_sam_clk]]
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe0]
set_property port_width 21 [get_debug_ports u_ila_0/probe0]
# 下面这句为u_ila_0调试核连接待观测信号corr_i_quant
connect_debug_port u_ila_0/probe0 [get_nets [list {corr_i_quant[0]} {corr_i_quant[1]} {corr_i_quant[2]} {corr_i_quant[3]} {corr_i_quant[4]} {corr_i_quant[5]} {corr_i_quant[6]} {corr_i_quant[7]} {corr_i_quant[8]} {corr_i_quant[9]} {corr_i_quant[10]} {corr_i_quant[11]} {corr_i_quant[12]} {corr_i_quant[13]} {corr_i_quant[14]} {corr_i_quant[15]} {corr_i_quant[16]} {corr_i_quant[17]} {corr_i_quant[18]} {corr_i_quant[19]} {corr_i_quant[20]}]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe1]
set_property port_width 12 [get_debug_ports u_ila_0/probe1]
connect_debug_port u_ila_0/probe1 [get_nets [list {rdq[0]} {rdq[1]} {rdq[2]} {rdq[3]} {rdq[4]} {rdq[5]} {rdq[6]} {rdq[7]} {rdq[8]} {rdq[9]} {rdq[10]} {rdq[11]}]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe2]
set_property port_width 12 [get_debug_ports u_ila_0/probe2]
connect_debug_port u_ila_0/probe2 [get_nets [list {rdi[0]} {rdi[1]} {rdi[2]} {rdi[3]} {rdi[4]} {rdi[5]} {rdi[6]} {rdi[7]} {rdi[8]} {rdi[9]} {rdi[10]} {rdi[11]}]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe3]
set_property port_width 12 [get_debug_ports u_ila_0/probe3]
connect_debug_port u_ila_0/probe3 [get_nets [list {tdi[0]} {tdi[1]} {tdi[2]} {tdi[3]} {tdi[4]} {tdi[5]} {tdi[6]} {tdi[7]} {tdi[8]} {tdi[9]} {tdi[10]} {tdi[11]}]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe4]
set_property port_width 12 [get_debug_ports u_ila_0/probe4]
connect_debug_port u_ila_0/probe4 [get_nets [list {tdq[0]} {tdq[1]} {tdq[2]} {tdq[3]} {tdq[4]} {tdq[5]} {tdq[6]} {tdq[7]} {tdq[8]} {tdq[9]} {tdq[10]} {tdq[11]}]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe5]
set_property port_width 1 [get_debug_ports u_ila_0/probe5]
connect_debug_port u_ila_0/probe5 [get_nets [list bb_sam_clk_5]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe6]
set_property port_width 1 [get_debug_ports u_ila_0/probe6]
connect_debug_port u_ila_0/probe6 [get_nets [list AD_SPI_MOSI_OBUF]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe7]
set_property port_width 1 [get_debug_ports u_ila_0/probe7]
connect_debug_port u_ila_0/probe7 [get_nets [list AD_SPI_CLK_OBUF]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe8]
set_property port_width 1 [get_debug_ports u_ila_0/probe8]
connect_debug_port u_ila_0/probe8 [get_nets [list AD_SPI_EN_B_OBUF]]
create_debug_port u_ila_0 probe
set_property PROBE_TYPE DATA_AND_TRIGGER [get_debug_ports u_ila_0/probe9]
set_property port_width 1 [get_debug_ports u_ila_0/probe9]
connect_debug_port u_ila_0/probe9 [get_nets [list AD_SPI_MISO_IBUF]]
set_property C_CLK_INPUT_FREQ_HZ 300000000 [get_debug_cores dbg_hub]
set_property C_ENABLE_CLK_DIVIDER false [get_debug_cores dbg_hub]
set_property C_USER_SCAN_CHAIN 1 [get_debug_cores dbg_hub]
connect_debug_port dbg_hub/clk [get_nets sys_ref_clk_BUFG]

方法二、HDL文件中例化ILA IP Core。

在IP Catalog中添加ILA核，基本的参数有：需要观测的信号个数（Number of Probes），采集深度（Sample data depth）和各个信号探头（Probe）的位宽。

调试时需要在Debug Probes 里面增加信号到波形窗口中！