爱华网关键词：ChipScope分析工具 EDA实验 阶段
中图分类号：TP332 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0163-01
应用电子设计自动化（EDA）实验的一个重要目的在于测量EDA工具的具体运行情况，从而为用户提供更好的使用体验，加深用户对EDA工具运行机制的理解，从而为推广和不断发展EDA工具提供理论和实践基础。但就目前而言，许多的EDA实验平台在用户体验上存在较大的缺陷，大部分只是提供一个简单的实验环境，缺乏相关的详细数据。因而，需要对EDA实验平台进行探究和分析。
1 EDA实验平台组成分析
EDA实验平台主要包括两大部分。一个是基础功能模块，其是由电源模块、FCIE接口模块、JTAG编程下载和调试接口模块等部分组成。这个模块的各个组成都有着其独到的作用，电源模块的作用主要是提高动力，而PCIE模块则是可以实现与计算机的数据交换和信息共享，JTAG接口模块则是既可以用于实验过程中实验程序的下载，也可以作为实验环境的分析调试提供接口。EDA实验平台中的另一个组成部分则是运行和实验开发模块，这个模块的主要作用在于保障EDA实验的正常测验和实验的顺利开发。这个部分主要是由FPGA储蓄芯片的功能配置模块、拨码开光模块、测试引脚模块和LED灯显示模块等模块组成。EDA实验平台组成如图1所示。
2 ChipScope的配置及应用分析
ChipScope工具是Xilinx公司首先进行开发的，其最初是应用于Xilinx公司的FPGA芯片，主要作用是对芯片进行内嵌调制。Xilinx公司设计ChipScope的过程中，主要是采用4个IP核的设置来运行内嵌程序，对内嵌程序进行测试与调试，这四个核其分别是ICON核，ILA核，VIO核，以及ATC2核。每一个核的作用也大不一样。如ICON核主要是进行数据的交换和共享。包括通过JATG边界扫描、数据通信、上位机与FPGA芯片之间的数据连接。ICON核的数据链接和共享功能还可以被运用在数据程序的跟踪分析上。而ILA核模块的功能主要是用于对数字信号的收集与采样。VIO核主要是用于检测和驱动FPGA内部的信号的IP核。ATC2核则是一个主要的目的在于和Agilent逻辑分析仪的进行对接的IP核。
通过对ChipScope工具的组成的分析，我们可以大致对ChipScope工具的工作原理进行简要的说。首先是通过用户在所需运行程序之中嵌入ChipScope功能模块，实现程序与ChipScope工具的统一，为下一步的运行测试做好准备；其次则是对程序的相关测量进行准确的设置，即定下标准；再次对ChipScope功能模块的实验程序进行编译，将这种编译后的工具程序下载到指定位置，最后启动ChipScope分析工具，开始对程序的测试和分析。
3 基于ChipScope的EDA实验平台设计分析
我们已对EDA实验平台的基本组成进行了简要的分析和说明，并对ChipScope工具的产生、组成和基本工作原理进行了说明和概述，我们进一步需要做的是针对基于ChipScope工具的EDA实验平台设计进行分析和说明。根据上文中的ChipScope工具的工作原理，我们可以看出实验平台的设计可以简要的概况为四个部分，即嵌入ChipScope功能模块、标准的设置、编译、启动等四个主要的部分。这里针对这四个部分分为三个主要的设计阶段：（1）实现ChipScope工具与应用程序的融合，或者说开发包含ChipScope功能模块的实验程序。也就是说实验者可以利用现有的EDA实验程序，直接添加ChipScope工具，形成相应的功能模块。而添加ChipScope功能模块的主要目的在于EDA实验平台中制定待分析的信号以及对每个分析信号采集处罚条件进行确定，通过此模块能够完成基于ChipScope处罚条件设置，基于ChipScope信号采集引脚锁定能够完成对指定的引脚设置处罚条件，最后在开放的EDA实验程序中添加测试引脚。此外，还需要根据实验者的实验目的，设置相关检验的标准，这才是完整的融合。（2）编译的过程，或者说将ChipScope功能模块和相应的实验程序进行合并，并予以编译。编译后还需要将这种ChipScope功能代码与实验者的实验代码进行统一，也可以进行再次的整合编译。编译完成后下载到指定的位置，为运行程序做准备。（3）启动实验程序。这一个环节是最后的测试和分析阶段，需要时刻关注相关检测信号的运转情况和实验程序的运转情况，必要情况下可以进行预实验。当实验者启动实验程序后便进入ChipScope分析环境，在此过程中实验者可以根据预先设置的信号采集条件对EDA应用程序进行测量，从而便完成了对ChipScope程序的EDA实验分析。
4 结语
本文中所设计的基于ARM9可扩展实验平台，研究与设计的重点在于实验平台的扩展接口，通过开发多功能的扩展接口，能够显著地提高实验平台的扩展性及兼容性，从而实现对大量常见的嵌入式实验专治的互联互通，最终能够满足用户构建一个内容可拆装以及目标可配置的多元化课程实验。
参考文献
[1]杨贤军.基于ChipScope的EDA实验平台的设计[J].通信技术，2012，10：101-102+106.
[2]宋少鸿.基于FPGA的光互连网络实验平台设计[D].浙江大学，2014.
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