SignalTap II 使用教程

DLVWU • 2025-02-01 13:34 • 编程

一、下载 SignalTap II

1、首先从Altera官网下载安装 Quartus Prime Lite 或者 Pro 版本

2、打开 Quartus Prime 后，在菜单栏选择 Tools > SignalTap II，进入 SignalTap II 界面

二、SignalTap II 的主要功能

SignalTap II 是 Quartus Prime 中自带的信号分析工具，主要用于 FPGA 开发过程中的 FPGA 内部信号的捕捉和分析。SignalTap II 的主要功能如下：

1、捕获 FPGA 内部信号的波形，查看信号的激发时间、持续时间、周期时间等

2、检查 FPGA 内部信号的状态变化、错误信号和时序问题，帮助用户分析和调试 FPGA 电路中的问题

3、支持不同的观察点，即不同的信号和时钟，可以观察多个观察点的波形，并对它们进行比较和分析

三、SignalTap II 的使用步骤

1、添加信号观察点

在 SignalTap II 界面的左侧工作区域，右键选择 Add node，添加信号观察点。用户可以在这里选择需要观察的信号，也可以手动输入信号的名称。添加好的观察点在工作区域中以不同的颜色进行标示。

module test_module (
    input clk,
    input reset,
    input [7:0] data_in,
    output reg [7:0] data_out
);
    always @(posedge clk or posedge reset) begin
        if (reset==1'b1) begin
            data_out <= 8'h00;
        end else begin
            data_out <= data_in;
        end
    end
endmodule

在这个模块中，我们想要观察数据输入和输出的信号。可以使用以下代码将这些信号添加为观察点。

Add node -> Select Node Type -> top -> test_module:inst10|data_in[7..0]

2、设置观察条件

在 SignalTap II 界面的右侧工作区域，选择 Add another trigger，设置观察条件。用户可以选择不同的触发事件，比如指定时钟边沿、信号变化、自定义时序条件等等。触发条件设置好后，可以进行模拟，触发条件满足时，相关信号就会被捕获并显示在 SignalTap II 窗口中。

Select Trigger 1 -> Select Clock -> clk -> Rise -> Done

设置触发条件为时钟上升沿时，开始进行模拟。当时钟上升沿触发时，数据输入和输出的信号就会被捕获。

3、设置波形图

在 SignalTap II 界面的中间工作区域，选择 Add waveform，添加波形图。用户可以选择不同的信号到波形图中进行显示。波形图中同时可以添加多个观察点，进行波形的比较和分析。

Add waveform -> Select Signal tab -> top|test_module:data_in[7..0] -> top|test_module:data_out[7..0]

添加数据输入和输出信号到波形图中进行比较。

4、运行波形仿真

设置好观察点和触发条件后，可以使用 SignalTap II 进行波形仿真。在 SignalTap II 界面中选择 Run，进行波形仿真。在仿真过程中，程序将会根据用户设置的触发条件来抓取信号，显示在波形图中。

5、导出数据文件

SignalTap II 支持将波形数据以 CSV 格式导出，方便进行数据分析和处理。

Select Save Data -> Save Results as -> .csv

四、SignalTap II 的注意事项

1、SignalTap II 的操作顺序需要严格按照文档要求进行，否则容易出现意料之外的错误。

2、SignalTap II 中添加观察点时，应该从顶层模块开始逐级选择观察点，不要直接拷贝信号名称进行添加。

3、SignalTap II 中添加触发条件时，应该选择合适的触发条件，不要只依赖默认的触发条件。

总结

以上就是 SignalTap II 的使用教程，希望能够对 FPGA 开发者们有所帮助。SignalTap II 是一个功能强大的信号分析工具，可以帮助开发者分析 FPGA 电路中的问题，找出错误根源。了解和熟练使用 SignalTap II 是非常有必要的，尤其是在 FPGA 电路调试和调优的过程中。

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