合理使用JTAG和IMPACT幫助你調(diào)試FPGA不能啟動的問題

本來想著把GTX后面兩篇博文找時間寫了，但是最近實在是忙，一直在搭圖像處理的AXI框架和整FPGA-DSP雙平臺的板子，下面先和大家分享一下調(diào)試心得。

最近調(diào)試一塊新的ArTIx7板子，遇到了一個很奇怪的問題，問題是FPGA使用JTAG口能把程序到FPGA,FPGA也能跑得動，當(dāng)配置模式選擇MASTER SPI時，通過JTAG口下載也可以下載成功，但是問題是重新上電發(fā)現(xiàn)FPGA無法讀出FLASH的配置文件，導(dǎo)致Master SPI模式下FPGA無法啟動，經(jīng)過長達2天的排查，最終定位到在配置電路上M1和M2的模式選擇管腳下拉電阻不對，在硬件上使用的是10K電阻下拉，導(dǎo)致在FPGA啟動過程（xilinx FPGA的啟動過程如圖1所示）中的Sample Mode Pins過程出錯，事實依據(jù)如圖2所示。

圖1

圖2

官方的說法是直接接VCC或者GND，如果接上下拉電阻的話，阻值應(yīng)該小于1K，用萬用電表測量M1和M2的電壓值，發(fā)現(xiàn)在10K下拉的情況下伏值大概是1.3V左右，為了深究這個情況的原因，去翻看官方手冊，終于在UG470里面找到一句話，如圖3所示。

圖3

原來是MODE PIN有內(nèi)部上拉電阻，這就能解釋為什么用萬用表測量M1和M2會有1.3V左右的電壓。

那么這類問題如何可以快速的找出呢，其實IMPACT提供的信息很有用，這個工具能方便硬件人員在板卡前期調(diào)試提供大量信息，特別是提供內(nèi)部電壓以及內(nèi)部啟動狀態(tài)寄存器情況，具體怎么去看到這些信息，首先，給板卡上電，然后打開IMPACT-Boundary Scan-IniTIalize chain，掃描到器件之后，打開菜單欄-Debug-Read Device Status，如圖4所示。

圖4

選擇讀取器件狀態(tài)之后，可以看到控制臺打印如下信息，如圖5和圖6所示。

圖5

圖6

從控制臺打印的信息來看，可以看到芯片的溫度、內(nèi)核VCCINT的電壓值和VCCAUX的電壓值，F(xiàn)PGA的狀態(tài)寄存器值以及配置管腳的值等等，通過這些信息，可以方便的幫助工程師對FPGA溫度、內(nèi)部電壓、啟動狀態(tài)以及相關(guān)配置管腳進行判斷，加速定位問題。