复用JTAG接口的FPGA片内逻辑分析仪系统和方法

摘要

本发明公开了一种复用JTAG接口的FPGA片内逻辑分析仪系统和方法，涉及现场可编程门阵列技术，用来实现现场可编程门阵列(FPGA)内部信号的调试和观测，主要包含复用的联合测试行动组(JTAG)接口、可在线选择不同采样信号的片内逻辑分析仪电路以及同时接收采样信号和触发状态的人机界面模块。本发明的有益之处在于，提供了一种复用联合测试行动组接口的方法来实现片内逻辑分析仪系统，通过在线选择采样信号降低了片内逻辑分析仪系统对片内采样存储器资源的需求，其中所需的存储器资源数量和采样信号组的数量成反比，并提出了一种可以实现联合测试行动组分时传输采样信号和触发状态信息的方法，提高了现场可编程门阵列调试的效率。

主权项

一种复用JTAG接口的FPGA片内逻辑分析仪系统，包括联合测试行动组接口、片内逻辑分析仪电路和人机界面模块，其特征在于：人机界面模块和联合测试行动组接口用联合测试行动组线缆连接，联合测试行动组接口的三个输入端TCK、TMS、TDI分别一一对应的连接于现场可编程门阵列内部固定的布线节点A、B、C；现场可编程门阵列软件的布局布线系统对片内逻辑分析仪电路的输入端口TCKUSER、TMSUSER、TDIUSER和输出端口TDOUSER进行约束，并将输入端口TCKUSER、TMSUSER、TDIUSER和输出端口TDOUSER分别一一对应的连接于内部固定节点A、B、C和联合测试行动组接口的D端口；其中：人机界面模块负责和联合测试行动组接口通信，通过用户操作控制联合测试行动组时序往联合测试行动组接口和片内逻辑分析仪电路发送指令和数据，并接受来自联合测试行动组接口的采样数据和状态信息；联合测试行动组接口是现场可编程门阵列片内的硬核，负责将从片内逻辑分析仪电路发送过来的采样信息转发给人机界面模块，并对人机界面模块的联合测试行动组输入信号进行布线约束从而实现联合测试行动组接口的复用；片内逻辑分析仪电路，负责触发状态的判断、采样数据的存储及采样数据和触发状态的输出；其中，所述人机界面模块，通过用户来设置参数，指定多组采样信号组、当前采样信号组、触发条件、采样时钟、采样深度以及采样模式，并根据用户指定的参数生成相应的片内逻辑分析仪电路；人机界面模块还负责控制联合测试行动组接口的时序，对片内逻辑分析仪电路的指令寄存器、采样选择寄存器及触发条件寄存器进行设置，其中：设置指令寄存器使得整个系统工作在片内逻辑分析仪工作模式，片内逻辑分析仪电路的触发电路和采样电路处在片内逻辑分析仪工作模式之下时，联合测试行动组接口将片内逻辑分析仪电路的采样数据和触发状态作为联合测试行动组接口的输出；设置采样选择寄存器，控制写入采样存储器的数据是本次采样用户想要观察的数据，当观察不同组的采样信号组时，需要重新设置片内逻辑分析仪电路的采样选择寄存器；设置触发条件寄存器，触发条件寄存器中的值和触发信号的值经过触发条件比较器进行比较，只有触发条件比较器输出为正时，表示触发条件满足，当需要设置不同的触发条件时，需要重新设置片内逻辑分析仪电路的触发条件寄存器。