SignalTap II 使用教程

一、下載 SignalTap II

1、首先從Altera官網下載安裝 Quartus Prime Lite 或者 Pro 版本

2、打開 Quartus Prime 後，在菜單欄選擇 Tools > SignalTap II，進入 SignalTap II 界面

二、SignalTap II 的主要功能

SignalTap II 是 Quartus Prime 中自帶的信號分析工具，主要用於 FPGA 開發過程中的 FPGA 內部信號的捕捉和分析。SignalTap II 的主要功能如下：

1、捕獲 FPGA 內部信號的波形，查看信號的激發時間、持續時間、周期時間等

2、檢查 FPGA 內部信號的狀態變化、錯誤信號和時序問題，幫助用戶分析和調試 FPGA 電路中的問題

3、支持不同的觀察點，即不同的信號和時鐘，可以觀察多個觀察點的波形，並對它們進行比較和分析

三、SignalTap II 的使用步驟

1、添加信號觀察點

在 SignalTap II 界面的左側工作區域，右鍵選擇 Add node，添加信號觀察點。用戶可以在這裡選擇需要觀察的信號，也可以手動輸入信號的名稱。添加好的觀察點在工作區域中以不同的顏色進行標示。

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

在這個模塊中，我們想要觀察數據輸入和輸出的信號。可以使用以下代碼將這些信號添加為觀察點。

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

2、設置觀察條件

在 SignalTap II 界面的右側工作區域，選擇 Add another trigger，設置觀察條件。用戶可以選擇不同的觸發事件，比如指定時鐘邊沿、信號變化、自定義時序條件等等。觸發條件設置好後，可以進行模擬，觸發條件滿足時，相關信號就會被捕獲並顯示在 SignalTap II 窗口中。

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

設置觸發條件為時鐘上升沿時，開始進行模擬。當時鐘上升沿觸發時，數據輸入和輸出的信號就會被捕獲。

3、設置波形圖

在 SignalTap II 界面的中間工作區域，選擇 Add waveform，添加波形圖。用戶可以選擇不同的信號到波形圖中進行顯示。波形圖中同時可以添加多個觀察點，進行波形的比較和分析。

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

添加數據輸入和輸出信號到波形圖中進行比較。

4、運行波形模擬

設置好觀察點和觸發條件後，可以使用 SignalTap II 進行波形模擬。在 SignalTap II 界面中選擇 Run，進行波形模擬。在模擬過程中，程序將會根據用戶設置的觸發條件來抓取信號，顯示在波形圖中。

5、導出數據文件

SignalTap II 支持將波形數據以 CSV 格式導出，方便進行數據分析和處理。

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

四、SignalTap II 的注意事項

1、SignalTap II 的操作順序需要嚴格按照文檔要求進行，否則容易出現意料之外的錯誤。

2、SignalTap II 中添加觀察點時，應該從頂層模塊開始逐級選擇觀察點，不要直接拷貝信號名稱進行添加。

3、SignalTap II 中添加觸發條件時，應該選擇合適的觸發條件，不要只依賴默認的觸發條件。

總結

以上就是 SignalTap II 的使用教程，希望能夠對 FPGA 開發者們有所幫助。SignalTap II 是一個功能強大的信號分析工具，可以幫助開發者分析 FPGA 電路中的問題，找出錯誤根源。了解和熟練使用 SignalTap II 是非常有必要的，尤其是在 FPGA 電路調試和調優的過程中。