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FPGA最小系統(tǒng)之:硬件系統(tǒng)的調(diào)試方法

2013/08/15
閱讀需 3 分鐘
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隨著FPGA芯片的密度和性能不斷提高,調(diào)試的復雜程度也越來越高。BGA封裝的大量使用更增加了板子調(diào)試的難度。所以在調(diào)試FPGA電路時要遵循一定的原則和技巧,才能減少調(diào)試時間,避免誤操作損壞電路。

一般情況下,可以參考以下步驟進行FPGA硬件系統(tǒng)的調(diào)試。

(1)首先在焊接硬件電路時,只焊接電源部分。使用萬用表進行測試,排除電源短路等情況后,上電測量電壓是否正確。

(2)然后焊接FPGA及相關的下載電路。再次測量電源地之間是否有短路現(xiàn)象,上電測試電壓是否正確,然后將手排除靜電后觸摸FPGA有無發(fā)燙現(xiàn)象。

如果此時出現(xiàn)短路,一般是去耦電容短路造成,所以在焊接時一般先不焊去耦電容。FPGA的管腳粘連也可能造成短路,這時需要對比電路圖和焊接仔細查找有無管腳粘連。

如果出現(xiàn)電壓值錯誤,一般是電源芯片的外圍調(diào)壓電阻焊錯,或者電源的承載力不夠造成的。若是后者,則需要選用負載能力更強的電源模塊進行替換。如果FPGA的I/O管腳與電源管腳粘連,也可能出現(xiàn)電壓值錯誤的現(xiàn)象。

如果出現(xiàn)FPGA發(fā)燙,一般是出現(xiàn)總線沖突的現(xiàn)象。這種情況下需要仔細檢查外圍總線是否出現(xiàn)競爭問題。特別是多片存儲器共用總線時候,比如ASRAM和Flash芯片復用一套總線,如果片選信號同時有效就出現(xiàn)總線的沖突。

(3)以上步驟均通過后,將電路板上電運行。然后把下載電纜接到JTAG接口上,在主機中運行Quartus II軟件,并打開Programmer編程器,單擊其中的“Auto Detect”按鈕進行FPGA下載鏈路自動檢測。若能正確檢測到FPGA,說明配置電路是正確連接的。

自動檢測FPGA下載鏈路如圖2.28所示。

圖2.28? 自動檢測FPGA下載鏈路

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(4)焊接時鐘電路、復位電路數(shù)碼管電路,并向FPGA下載一個數(shù)碼管跑馬燈程序。若程序能夠正確運行,說明FPGA已經(jīng)可以正常工作了。

(5)最后焊接所有其他電路,并進行整體功能測試。

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華清遠見(www.farsight.com.cn)是國內(nèi)領先嵌入師培訓機構,2004年注冊于中國北京海淀高科技園區(qū),除北京總部外,上海、深圳、成都、南京、武漢、西安、廣州均有直營分公司。華清遠見除提供嵌入式相關的長期就業(yè)培訓、短期高端培訓、師資培訓及企業(yè)員工內(nèi)訓等業(yè)務外,其下屬研發(fā)中心還負責嵌入式、Android及物聯(lián)網(wǎng)方向的教學實驗平臺的研發(fā)及培訓教材的出版,截止目前為止已公開出版70余本嵌入式/移動開發(fā)/物聯(lián)網(wǎng)相關圖書。企業(yè)理念:專業(yè)始于專注 卓識源于遠見。企業(yè)價值觀:做良心教育、做專業(yè)教育,更要做受人尊敬的職業(yè)教育。