0. ILA概述

在FPGA開發中，當我們寫完代碼，進行仿真，確定設計沒有問題后，下載到硬件上一般都能按照我們的設計意愿執行相應功能。但這也并非絕對的，有時候你會遇到一些突然情況，比如時序問題或者仿真時我沒有考慮到某種情況，但實際中它確實存在的，這就會造成功能上的錯誤了。也有時候你的設計似乎你沒法進行仿真或者做起來很費勁，比如設計一個SDRAM或者DDR控制器，讓你相應寫一個SDRAM或者DDR之類的模型進行仿真，這時候是不是就很為難了哈哈。

所以在很多時候，一個FPGA工程師應該學會使用在線調試工具進行分析。我沒法寫一個DDR模型，我還不能采集它的時序進行修改，直到滿足要求嗎？這里給大家介紹Xilinx公司的開發軟件Vivado上的在線調試工具——ILA。Vivado中對ILA的使用非常靈活，操作也很方便，這里先介紹做常用的調試方式，即使用ILA核。

1. ILA核如何調用

ILA核，也可以當做是一個IP核。他可以把用戶指定的信號存入RAM中，然后讀取出來，用于查看分析。如下圖所示，在Vivado中，左邊欄有一個“IP Catalog”，雙擊這個選項就可以進行IP選擇了。

此時會彈出一個IP核選擇界面，在右上角方框里輸入“ila”，接著ILA核便會出現，我們只需雙擊即可。

2. ILA核如何配置

接下來便會看到ILA核的真面目了，它的幫助文檔，在左上角的“Documentation”看到沒，這個可以鏈接到IP核的data_sheet，如果對IP核的使用不是很懂可以點擊此處獲取IP核的詳細信息。下面我們介紹最經常的使用。

圖中最上面的“Component Name”可以給IP核取一個名字，注意，必須IP核名與代碼中的IP名一致，才能關聯起來，而且一旦生成了IP核，就算打開IP核，也不能再更改這個IP核的名字了，所以取名需謹慎。

黃色框里是輸入信號的格式，如何你是AXI總線，就可以選擇"AXI"，如果不是就選“Native”。

"Number of Probes"是要采集的信號數量，如果要采集5個信號就在方框里輸入5即可。

“Sample Data Depth”是采樣深度，深度越大意味著能看到的信息量越多。但是要切記一點，采樣的數據都是要存儲在芯片內的RAM里，所以選擇越大占用的資源就越多，用戶要根據自己芯片的情況選擇采樣深度。另外，因為使用了RAM，所以也會對布局布線產生影響，使用越多對時序可能影響越大，應該根據實際情況選擇。

“Trigger Out Port”和“Trigger In Port”是用于觸發，可以不選，觸發在后面調試時可以靈活使用。

"Trigger And Strorage Setting"是數據捕獲的設計，一般直接勾上即可。

“Probe_Ports”這個頁面就比較簡單了，在"Number of Probes"中用戶設置了多少個采樣數量，這里就會有多少個通道。如前面所示，我們設置了3，這里就出現了3個通道。

“Probe_Width”數據寬度，有多少位就填多少，像“PROBE1”通道是一個3Bit的數據，就填3.其他的默認即可。

最后點擊“OK”就行了，等待ILA核的生成就行了，是不是很簡單哈哈。

當然，我們的代碼也必須有這個核的定義才行，如下圖所示，這樣才是一個完整的ILA核設計。

3. 總結

通過ILA核的使用，可以快速的幫助我們調試bug。另外，還有一個非常有用的VIO核，他就是虛擬輸入輸出IO，可以用來改變PL端的輸入信號的值，觀測輸出的值，至于ILA的使用VIO的介紹和使用以后再講。