11.4??FPGA+DSP協(xié)同平臺的調(diào)試技巧和注意事項
11.4.1??FPGA和DSP的隔離調(diào)試技術(shù)
作為雙芯片的協(xié)同系統(tǒng)，調(diào)試的開始階段需要對每個芯片進(jìn)行單獨測試。這種情況下就需要避免另外一個芯片對調(diào)試產(chǎn)生影響，比較好的辦法就是讓它停止工作。
對于FPGA芯片，如果沒有進(jìn)行配置，那么所有的管腳都處于高阻狀態(tài)。由于高阻態(tài)沒有驅(qū)動能力，所以不會對DSP產(chǎn)生直接的影響。但是在某些情況下，會產(chǎn)生間接的影響。
例如，很多DSP會在系統(tǒng)復(fù)位的時候讀取某些地址信號來確定啟動后的工作模式。如果這些信號連接到了FPGA的管腳上，那么上電后這些信號就會處于不確定的狀態(tài)。如果處于錯誤的電平狀態(tài)，就會對DSP產(chǎn)生很大的影響。
解決的辦法就是通過上拉或者下拉電阻來保證這些處于高阻態(tài)的信號處于正常的狀態(tài)，如圖11.10所示。這樣，在FPGA的管腳處于高阻狀態(tài)的時候，管腳會被上拉到高電平或者下拉到低電平。
圖11.10??雙端口RAM模塊
DSP芯片和FPGA芯片不同，即使在沒有進(jìn)行配置的情況下，有些管腳也會處于輸出狀態(tài)，比如地址信號和控制信號。那么在單獨調(diào)試FPGA芯片的時候，就要考慮到這些管腳是否會對FPGA產(chǎn)生影響。
特別是沒有用到（unused）的FPGA管腳，有些系統(tǒng)默認(rèn)的狀態(tài)是低電平。這些管腳如果和DSP的輸出管腳連接到一起，就會出現(xiàn)總線的沖突情況。因此，在工程項目設(shè)置的時候，要將UNUSED?PIN指定為高阻態(tài)或者INPUT模式。
11.4.2??FPGA測試點的設(shè)計
FPGA芯片的管腳資源一般都很豐富，除了滿足系統(tǒng)應(yīng)用外，還會剩余部分管腳沒有指定功能。這些剩余的管腳用來做測試點會方便系統(tǒng)的調(diào)試。
例如，DSP的地址和數(shù)據(jù)信號都屬于高速信號，如果直接在這些信號上加測試點測試會影響到信號的波形質(zhì)量。特別是BGA封裝的DSP芯片，這些管腳不能用示波器設(shè)備的探頭或表筆直接測量。而且，板上的測試點太多也會影響布線的質(zhì)量和美觀。
充分利用FPGA的靈活性，可以將需要測試的信號指定到某個測試點上。這樣就不需要直接測試這些信號點，而是通過測試點進(jìn)行間接的測量。
如圖11.11所示，如果需要測試DSP的信號ADDR[15]和DATA[0]，可以把這兩個信號在FPGA內(nèi)部指定到測試點T1、T2。只要直接測試T1、T2就可以了。
assign?T1?=?ADDR[15];??//?把ADDR[15]信號指定到測試點T1
assign?T2?=?DATA[0];???//?把DATA[0]?信號指定到測試點T2
此外，這些測試點還可以用來做功能擴(kuò)展。因為這些測試點都是雙向的普通I/O，可以作為連接器信號和其他板卡或者系統(tǒng)互聯(lián)。
11.4.3??借助FPGA的內(nèi)部邏輯分析儀來輔助調(diào)試
在前面的章節(jié)中曾經(jīng)介紹過FPGA的內(nèi)部邏輯分析儀功能，如Altera公司的Signal?TAPII和Xilinx公司的Chip?Scope等。這些工具可以用來測試FPGA運行狀態(tài)下信號的變化情況，特別是總線的運行狀態(tài)。
在FPGA+DSP的系統(tǒng)中，DSP的很多信號需要連接到FPGA的管腳。利用內(nèi)部邏輯分析儀功能，就可以通過FPGA來觀察這些信號的時序和狀態(tài)，提高了調(diào)試的可視化程度。
