以太网，FPGA就一定能搞定系列之芯片测试

本系列博文节选自特权同学的FPGA开发电子书《SF-CY3 FPGA套件开发指南》。

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1 概述   

CH395原厂提供了一个简单的基于PC的串口调试工具DEBUG395。因此我们可以使用SF-CY3核心板、SF-NET子板、SF-USB子板的连接，将SF-NET子板的UART接口连接到PC端。UART连接通路如图所示。看了这么一长串模块，其实我们的目的很简单，让PC机和SF-NET子板的UART连接到一起，只不过他们的电平不一致，所以需要SF-CY3核心板和SF-USB子板帮忙转接一下。

SF-CY3核心板中的FPGA需要些一段小代码，将CH395和FT232的UART的RX和TX互联起来。新建文件夹ex35，创建Quartus II工程，编写源代码如下。

module ex35(

                ch395_tx,ch395_rx,ch395_rst_n,

                ft232_rx,ft232_tx

            );

//P1:1-2 for UART mode

//P2:1-2  P3:1-2  P4:1-2 for 9600bps           

input ch395_tx;     //CH395 UART-TX PIN_65

output ch395_rx;    //CH395 UART-RX PIN_66

output ch395_rst_n; //CH395 RESET, ACTIVE LOW   PIN_68

input ft232_tx;     //FT232 UART-TX PIN_126

output ft232_rx;    //FT232 UART-RX PIN_127

assign ch395_rx = ft232_tx;

assign ft232_rx = ch395_tx;

assign ch395_rst_n = 1'b1;

endmodule

         进行引脚分配。然后编译工程，待板级环境搭建好后，将sof下载到SF-CY3核心板中。

3 板级环境搭建

         SF-NET子板有4个跳线帽，P1的跳线帽选择用于设定FPGA与CH395的通信模式，对应的功能描述如下。本实例设定的UART通信模式，即P1的1-2PIN端接。

         P2\P3\P4的跳线帽选择用于设定UART通信模式下的上电波特率，对应的功能描述如下。本实例设定的启动波特率为9600bps，即P2\P3\P4均为1-2PIN端接。

         将SF-CY3核心板的插座P3和SF-NET子板的插座P5相连，将SF-CY3核心板的插座P2和SF-USB子板的插座P1相连，给SF-CY3核心板上电并连接好USB-Blaster下载线，同时别忘了将USB延长线连接到SF-USB的UART-USB端口（P4）上。

         将编译好并生成sof文件的测试代码下载到SF-CY3核心板中。

4 PC端串口工具调试

如图所示，打开电脑的设备管理器，查看“端口（COM和LPT）”中的USB Serial Port所对应的端口号，笔者电脑的端口号对应COM59，这实际上是一个虚拟的COM口。

         双击打开“DEBUG395”串口调试小工具。

         如下左图所示，设定好串口号为COM59（根据实际分配串口号设定），波特率为9600bps，然后点击“打开串口”，便出现右图的显示状态，说明串口已经连接好（当然了串口连接好，并不能保证串口连接正确并且能够正常通信，这还需要实验者认真确认每个设备是否都连接的正确）。

         如图所示，这里可以将CH375的基本命令逐个的测试一遍。在调试窗口中，如果单机“命令操作”下面的任意按钮，则右侧的“说明”窗口中将会显示这个命令对应的命令码、参数和功能，但不执行具体的串口收发操作。而双击“命令操作”某个按钮时，则将发送对应的命令，如果发送操作中带有用户可设定的参数，则会弹出一个对话框供参数的设置。实际收发的数据字节数会在窗口左下角显示出来，发送命令的具体状态在在“命令码发送/接收的数据”窗口中显示。

         如图所示，我们双击“复位”按钮，则发送3个十六进制数据位“57 AB 05”，没有返回数据。

                   执行复位只有发送，没有返回，我们其实并不知道CH395和FPGA之间的通信是否正常了，接着我们可以试试“测试命令”按钮，弹出的“输入参数”对话框中，我们可以任意修改测试值，然后点击OK，这里所设置的测试值在发送给CH395后，会返回一个取反后的数据。

         如图所示，当我们执行了当前的测试命令后，发送4个字节的十六进制数据“57 AB 06 55”，返回了1个字节数据“AA”正是我们所输入的数据“55”按位取反的结果。

         如图所示，我们双击“获取版本号”后，显示发送了3个字节数据“57 AB 01”，返回1个字节数据“42”。

         在芯片手册中，42H所对应的版本号应该是02H。

         如图所示，我们双击“获取MAC地址”，则发送3个字节的命令数据“57 AB 40”，返回6个字节的MAC地址“84 C2 E4 F0 08 EF”。