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合理使用JTAG和IMPACT帮助你调试FPGA不能启动的问题

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本来想着把GTX后面两篇博文找时间写了,但是最近实在是忙,一直在搭图像处理的AXI框架和整FPGA-DSP双平台的板子,下面先和大家分享一下调试心得。

最近调试一块新的Artix7板子,遇到了一个很奇怪的问题,问题是FPGA使用JTAG口能把程序FPGA,FPGA也能跑得动,当配置模式选择MASTER SPI时,通过JTAG口下载也可以下载成功,但是问题是重新上电发现FPGA无法读出FLASH的配置文件,导致Master SPI模式下FPGA无法启动,经过长达2天的排查,最终定位到在配置电路上M1M2的模式选择管脚下拉电阻不对,在硬件上使用的是10K电阻下拉,导致在FPGA启动过程(xilinx FPGA的启动过程如图1所示)中的Sample Mode Pins过程出错,事实依据如图2所示。

 

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官方的说法是直接接VCC或者GND,如果接上下拉电阻的话,阻值应该小于1K,用万用电表测量M1M2的电压值,发现在10K下拉的情况下伏值大概是1.3V左右,为了深究这个情况的原因,去翻看官方手册,终于在UG470里面找到一句话,如图3所示。

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原来是MODE PIN有内部上拉电阻,这就能解释为什么用万用表测量M1M2会有1.3V左右的电压。

那么这类问题如何可以快速的找出呢,其实IMPACT提供的信息很有用,这个工具能方便硬件人员在板卡前期调试提供大量信息,特别是提供内部电压以及内部启动状态寄存器情况,具体怎么去看到这些信息,首先,给板卡上电,然后打开IMPACT-Boundary Scan-Initialize chain,扫描到器件之后,打开菜单栏-Debug-Read Device Status,如图4所示。

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选择读取器件状态之后,可以看到控制台打印如下信息,如图5和图6所示。

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从控制台打印的信息来看,可以看到芯片的温度、内核VCCINT的电压值和VCCAUX的电压值,FPGA的状态寄存器值以及配置管脚的值等等,通过这些信息,可以方便的帮助工程师对FPGA温度、内部电压、启动状态以及相关配置管脚进行判断,加速定位问题。


  1. 不错、不错、不错

  2. 你太棒了!

  3. 你提供的资料真是太有用了

  4. 读手册很有必要啊