SignalTab II逻辑分析仪使用及与modelsim的区别说明

SignalTap与modelsim的区别

SignalTap II，是Altera Quartus II 自带的嵌入式逻辑分析仪（这里的嵌入式与ARM没有任何关系，单纯的是SignalTap II嵌入到FPGA当中而已。），与Modelsim软件仿真有所不同，是在线式的仿真，更准确的观察数据的变化，方便调试。

在单片机上可以利用单步调试来跟踪代码的运行情况，但是在FPGA上，是并行执行，无法利用单步执行来调试代码，所以，SignalTap是一个可以随时监测FPGA数据变化的一个便捷工具，而且SignalTap并不是一个仿真工具，准确地说，应该是一个强大的嵌入式示波器。

SignalTap II最突出的有点就是为设计者提供了业界领先的SOPC设计的实时可视性,能够大大减少验证过程中所花费的时间。

SignalTap II逻辑分析仪使用说明

现在以之前做过的PLL工程为例，建立一个SignalTap II文件。

在PLL工程已经编译成功后，创建一个新的文件，在new里面点击SignalTap II Logic Analyzer File，创建一个SignalTap II逻辑分析仪。



2.然后出现如下窗口。



3.在Hardware这一项中，首先要确定你的FPGA，JTAG已经链接好并已启动（现在还不需要往FPGA里下载程序），然后选择你的FPGA，最后在Device这一栏会自动显示你的FPGA型号。



4.在SOF Manager里面选择你编译好的sof文件，比如我的是pll_test_.sof



5.采样时钟设置。采样时钟决定了显示信号波形的分辨率，它的频率必须要大于被检测信号的最高频率，否则无法正确采集到目标信号波形的变化情况。SignalTap II在时钟的上升沿将被检测的目标信号波形存储到缓存。



先在Filter里面选择SignalTap II:pre-synthesis，这个的意思应该是前仿真，也就是在综合前的滤波器，至于为什么选这个，现在我也不是很清楚(稍后研究明白再回来补充，或者清楚这个的，求赐教)。接着在Named栏输入你需要添加的采样时钟，最后点击list。我就是利用通配符*把所有信号都list进去，我需要哪个，我就添加哪个。



在此我选择频率为100MHz的clkout4作为采样时钟。对左边的信号进行双击，就添加到selected nodes栏目中了。添加完成后点击ok。



6.在这里选择合适的采样深度。

配置采样深度、确定RAM的大小。SignalTap II所能显示的被测信号波形的时间长度为Tx,计算公式如下：

—Tx=N×Ts

—N为缓存中存储的采样点数,Ts为采样时钟的周期。



7.在此空白的区域左键双击，添加你所要观察的目标信号。



操作和步骤5类似，在此不再累述。



8.添加完后数据下图：



逻辑分析仪触发控制包括设置触发类型和触发级数。



1) 触发类型选择 Basic

如果触发类型选择 Basic，在 STP 文件中必须为每个信号设置触发模式(TriggerPattern)。

SignalTap Ⅱ逻辑分析仪中的触发模式包括： Don’t Care(无关项触发)， Low(低电平触发)，High(高电平触发)， Falling Edge(下降沿触发)， Rising Edge(上升沿触发)以及EitherEdge(双沿触发)。



2) 触发类型选择 Advanced

如果触发类型选择 Advanced，则设计者必须为逻辑分析仪建立触发条件表达式。一个逻辑分析仪最关键的特点就是它的触发能力。如果不能很好地为数据捕获建立相应的触发条件，逻辑分析仪就可能无法帮助设计者调试设计。

在 SignalTap Ⅱ逻辑分析仪中，使用如下图所示的高级触发条件编辑器(AdvancedTrigger Condition Editor)，用户可以在简单的图形界面中建立非常复杂的触发条件。设计者只需要将运算符拖动到触发条件编辑器窗口中，即可建立复杂的触发条件。



3) 触发级数选择

SignalTap Ⅱ逻辑分析仪的多级触发特性为设计者提供了更精确的触发条件设置功能。 在多级触发中， Signal]1ap II 逻辑分析仪首先对第一级触发模式进行触发；当第一级触发表达式满足条件，测试结果为 TRUE 时， SignalTap Ⅱ逻辑分析仪对第二级触发表达式进行测试；依次类推，直到所有触发级完成测试，并且最后一级触发条件测试结果为 TRUE 时， SignalTap Ⅱ逻辑分析仪开始捕获信号状态。

9.ctrl+s保存所配置的文件，并添加到项目中。



10.对项目进行编译，并在files下打开刚才建立的stp文件



11.把文件下载到FPGA（记住是编译完成后下载）



12.在这里就可以实时监测波形变化啦！