VIVADO ILA IP进阶使用之任意设置ILA的采样频率
VIVADO ILA IP和VIO IP结合使用任意设置ILA的采样频率
目录
[一、VIO IP的配置](#一、VIO IP的配置)
[二、ILA IP的配置](#二、ILA IP的配置)
前言
VIVADO中编写完程序上板测试时经常会用到viavdo自带的ILA逻辑分析仪IP核，在ILA IP核的产品手册中，明确说明采样时钟必须为永不停息的时钟，也就是只能是系统时钟或PLL、MMCM分频倍频出来的时钟，用户通过时序逻辑分频的时钟是无法使用的，这就造成了在采样深度有限情况下无法完整采集频率较低的数据，使用起来不方便，本文章介绍ILA的进阶使用，结合VIO IP可以任意改变ILA的采样频率且不会增加任何额外的资源。
++提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考++
一、VIO IP的配置
只需要配置一个输出端口，控制采样频率，如下面两张图所示。第一张图设置输出端口，第二张图设置分频系数的位宽。
要有默认分频系数，大于0的整数。
二、ILA IP的配置
配置ILA的探针数量，切记要勾选capture control，抓取数据时会用到该功能。
设置各个探针的位宽，根据信号位宽进行设置。
三、测试代码
以下是测试代码，50MHz的系统时钟，控制Led的亮灭，代码生成了1kHz的时钟信号。
`timescale 1ns / 1ps
//
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date: 2025/01/19 20:29:13
// Design Name:
// Module Name: pl_led
// Project Name:
// Target Devices:
// Tool Versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
//
//
module pl_led(
input clk,
input rst_n,
output reg led
);
reg clk_1k=0;
reg [15:0] clk_cnt=0;
always @(posedge clk)
begin
if(clk_cnt>=49_999)
begin
clk_cnt<=0;
clk_1k<=~clk_1k;
end
else
begin
clk_cnt<=clk_cnt+1;
end
end
reg [15:0] cnt;
always @(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if(!rst_n)
begin
cnt<=0;
led<=0;
end
else if(cnt>=1500)
begin
cnt<=0;
led<=~led;
end
else if(clk_1k==1&&clk_cnt==9_999)
begin
cnt<=cnt+1;
end
else
begin
cnt<=cnt;
led<=led;
end
end
wire [15:0] vio_freq_div;
vio_frequency u_vio_frequency (
.clk(clk), // input wire clk
.probe_out0(vio_freq_div) // output wire [15 : 0] probe_out0
);
reg [15:0] trigger_cnt;
wire trigger;
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if(!rst_n)
begin;
trigger_cnt <= 0;
end
else if(trigger_cnt >= vio_freq_div-1)
begin
trigger_cnt <= 0;
end
else
begin
trigger_cnt <= trigger_cnt + 1;
end
end
assign trigger = (trigger_cnt==vio_freq_div-1);
ila_led u_ila_led (
.clk(clk), // input wire clk
.probe0(rst_n), // input wire [0:0] probe0
.probe1(led), // input wire [0:0] probe1
.probe2(clk_1k), // input wire [0:0] probe2
.probe3(clk_cnt), // input wire [15:0] probe3
.probe4(cnt), // input wire [15:0] probe4
.probe5(trigger) // input wire [0:0] probe5
);
endmodule
四、测试结果
第一次测试，设置分频系数就为默认的10。
按照下图设置ILA的捕获条件。
点击三角形符号进行采样。
以上设置采样时钟为系统时钟的10分频，点击红色框的运行按钮即可观察到clk_cnt采集出来的数据是以10递增的，程序里面设置的是每次在系统时钟的上升沿加1，可见采样频率缩小了10倍。
第二次测试，设置分频系数为50000。
以上设置采样时钟为系统时钟50MHz的50000分频，点击红色框的运行按钮即可观察到程序里面1kHz的时钟被采到了，同时cnt的数值也被采到了，可见采样频率缩小了50000倍。
另外，如果想以系统时钟的采样频率抓数据，点击>>即可实现，如下图所示。
总结
从以上测试结果可以看出，ILA+VIO结合的方式可以实现任意采样频率抓取数据，想抓那个数据都能抓到，只需通过vio就能控制采样频率，不会增加任何额外的资源，可以加速完成程序调试。