آموزش دیباگ و خطایابی ChipScope در FPGA + پروژه عملی

FPGA چیست؟ FPGA، نوعی سخت‌افزار قابل برنامه‌ریزی است که در طراحی و پیاده‌سازی مدارهای الکترونیکی و سیستم‌های دیجیتالی استفاده می‌شود. این تراشه‌ها از یک آرایه از دروازه‌های منطقی (Gate) و منابع مرتبط برای ترکیب مدارهای منطقی برنامه‌ریزی‌شده تشکیل شده‌اند. ChipScope چیست؟ ChipScope، ابزاری برای دیباگ و تحلیل مدارهای منطقی است که توسط شرکت Xilinx برای استفاده در توسعه و دیباگ مدارها و سیستم‌های FPGA ارائه شده است. با استفاده از این نرم‌افزار، سیگنال‌های داخلی مدارهای FPGA را برای مانیتورینگ عملکرد مدارها، بررسی و تحلیل می‌کنند و به رفع خطاها و دیباگ در مدارهای FPGA می‌پردازند. اهمیت یادگیری دیباگ و خطایابی با ChipScope در FPGA چیست؟ در روند پیاده‌سازی مدارات در FPGA، غالبا با شبیه‌سازی در کامپیوتر نمی‌توان از صحت عملکرد مدار اطمینان حاصل کرد. بنابراین ابزاری نیاز است تا بتوان سیگنال‌های داخلی FPGA را در حین اجرای عملی کد، مانیتور کرد. همچنین گاها در پروژه‌های عملی نیاز است تا FPGA برای انتقال یک‌سری فرمان و داده از PC، با کامپیوتر ارتباط برقرار کند. طراحان آماتور معمولا این کار را با نوشتن کدهای زیاد و سخت انجام می‌دهند و اکثرا نمی‌توانند تمام قسمت‌های مدار را در حین اجرای کد تست کنند. اما طراحان حرفه‌ای با نرم افزار ChipScope بدون کدنویسی و با كمترین زمان ممكن این كار را به راحتی می‌توانند انجام دهند. بنابراین در صورت کار بر روی پروژه‌های نسبتا بزرگ و حرفه‌ای، یادگیری نكات عملی استفاده از نرم‌افزار ChipScope از اهمیت بالایی برخوردار است. در این فرادرس چه چیزی یاد می‌گیریم؟ در این آموزش، ابتدا به بررسی کلی نرم‌افزار ChipScope می‌پردازیم و سپس به صورت پروژه عملی، تنظیمات IPCORE موردنیاز در نرم‌افزار ISE 14.7 را بررسی می‌کنیم. اکثر نکات کاربردی استفاده از نرم‌افزار ChipScope در غالب یک پروژه ساده روی FPGA بررسی می‌شود.

فرادرس

امین نادری