fpganedir.com'da ara

fpganedir mail

CHIP SCOPE

Bu kısımda sizlere FPGA tasarımcılarının kullandığı çok önemli ve kullanışlı bir araç olan ChipScope Pro hakkında bilgiler sunmak istiyoruz.

Chipscope Pro Nedir?

ChipScope Pro, tasarımımızı FPGA’e yükledikten sonra, ürün çalışırken tasarımda kullanılan tüm veri yolları (bus) ve sinyalleri izlememize olanak sağlayan bir programdır. Bu programın ne kadar önemli olduğunu gelin hep birlikte görelim.

Test Zamanı Ve Güvenilirliği

İster çok iyi bir FPGA tasarımcısı olun, ister FPGA ile yeni tanışmış birisi olun, yeni bir tasarım yapmak göründüğü kadar kolay değildir.

Teorikte çok iyi olabilirsiniz ve bu özgüvenle yaptığınız projenin çalışacağından çok emin olabilirsiniz. Ama olayların hep beklenildiği gibi sonuçlanmayabileceğini unutmamalısınız.

FPGA tasarımcıları, tamamlamış oldukları tasarımlarına hep şüphe ile bakarlar. Bu şüphelerini gidermek için de çeşitli araçlar kullanırlar. Simülasyon araçlarını kullanmak seçeneklerden bir tanesidir. Her ne kadar simülasyon araçları tasarımcıyı olduğundan daha fazla rahatlatsa bile ürününüzün doğru çalışacağının garantisini tam olarak veremez. Tasarım ürün haline dönüştürüldüğünde artık test yapmak ilk baştaki kadar kolay olmaz. Çünkü tasarım ürüne dönüştükçe kullanılabilecek test araçları sayısı ve test kabiliyeti düşmeye başlar.

Evet, gerçekten de hata ayıklama, test ve doğrulama aşaması elektronik tasarımcıları için her zaman en önemli konu olmuştur. Tasarımlarda hata ayıklamak için belirlenen zaman, harcanan tüm zamanın yaklaşık %40’ı kadardır. Bu yüzden, tasarımcılar daima hata ayıklama zamanını düşürmeye çalışmışlardır. Buna yönelik olarak da daha güvenilir araçlar bulmaya özen göstermişlerdir. ChipScope Pro da bu araçlardan bir tanesidir.

Simülasyonda Neler Test Edilmeli?

Bir yazılım tasarımı düşünelim. Hata ayıklamak için ne yaparsınız? “Print ifadesini kullanarak tüm kod boyunca önemli olan değerleri takip ederim.” diyebilirsiniz. Bazılarınız da debugger kullanmayı tercih edebilir.

Şimdi de bir elektronik devre tasarımı düşünelim. Nasıl test yaparsınız? “Elektronik kartın çıkışlarını osiloskop veya logic analyzer kullanarak test ederim.” diyebilirsiniz.

Peki, yazılımda tüm değerler test edilebilirken tasarlanan donanımda sadece çıkışların test edilebilmesi ne kadar yeterli olabilir? Bu sorundan sonra aklınıza başka bir soru daha gelecektir. Hala kart içerisinde bulunan, yani herhangi bir çıkışta görülemeyen diğer sinyaller nasıl test edilecek?

ChipScope Pro İle Ara Sinyallerin Testi

FPGA projelerimizde şu ana kadar hep programı FPGA’e yüklemeden çeşitli simülasyon yazılımlarıyla test ettik ve hataları düzelttik. Peki, simülasyondan tam not alan bir proje acaba gerçekten FPGA’de istediğimiz gibi çalışacak mı?

En güvenilir tasarım testi en son ürün üzerinde yapılanıdır. Nevarki, FPGA tasarımlarında çıkış ve giriş portlarından başka, diğer bütün ara sinyallerin gözlemlenebilmesi mümkün olmamıştır. Ama yine de tasarımcılar önemli gördükleri sinyalleri FPGA çıkış pinlerine bağlayarak sinyalleri izlemeyi başarmışlardır. Fakat bunu yaparken onlarca sıkıntı yaşamışlardır.

Xilinx firması bu sorunu ele alıp, tasarımı FPGA’e yükleyip çalıştırırken bütün iç bağlantı ve veri yollarını izlemek için bir yazılım olan Chip Scope Pro’yu geliştirmiştir. Bu program, FPGA çalışırken arka plandaki bir analiz programı ile FPGA içerisindeki sinyal ve veri yollarını inceleme kolaylığını sağlar.

 ChipScope Pro Yapısı

Yukarıda da bahsettiğimiz gibi Xilinx firması tarafından geliştirilen Chipscope yazılım tabanlı bir logic analiz programıdır. Bu özelliğinden dolayı kullanması çok kolaydır. Chipscope Pro temel olarak iki kısımdan oluşur.

1-Gömülebilir IP Core: Bu Core’lar FPGA’in içerisine tasarımla birlikte gömülür. Bu Core’lar gömülü bir logic analyzer gibi FPGA içerisindeki sinyalleri yakalar ve depolarlar.

2- Yazılım Aracı: Bu yazlım aracı, Core’ların yakaladığı bilgilerin kullanıcı bilgisayarında gösterimi için kullanılır.

ChipScope Pro Nasıl Çalışır?

Tasarımcı FPGA içerisinde izlemek istediği sinyalin bağlantısını FPGA’e gömdüğü Logic Analyzer ile yapar. Daha sonra Logic Analizer ile ICON core bağlantısı yapılır.

Icon Core tüm Chipscope tasarımlarda kullanılan bir Core’dur. Kullanıcı bilgisayarının Logic Analyzer’da depolanan bilgilerine ulaşmasını sağlar. Bilgisayar ile ICON core arasında JTAG arayüzü kullanılır.

Daha sonra kullanıcı bilgisayarında Chipscope Pro Analizer programı açılarak, gerekli ayarlamalardan sonra yakalanan verilerin grafiği çizilir.

Artık teorik bilgilerden sıyrılıp pratikte bu işin nasıl yapıldığını görmenin zamanı geldi diye düşünüyorum. Bildiğiniz gibi, FPGAnedir ekibi olarak her zaman en iyi öğrenimin örneklerle yapılabileceği düşüncesiyle hareket ettik. Bu nedenle sayfalarımızı mümkün olduğunca örneklerle süslemeye çalıştık. Bunun için ChipScope ILA örneğimizle konumuzu tamamlayalım.

 

 

Anasayfa | Fpga | VHDL | VHDL Sözlüğü | Embedded Sistem | Android | Sayısal Tasarım | Simulasyon | PCB | Örnekler | Forum | İletişim
Copyright © 2010-2013 FPGAnedir. All Rights Reserved.