原创 虚拟JTAG工具在FPGA调试中的应用(续一)

三、 Tcl命令的使用。 riple

    ::quartus::jtag Tcl命令包中的各条命令都有英文注释，这里就不挨个翻译了。 riple

    下面，把用户指南里给出的第一个例子逐句分析一下，后面还会给出一个模板。 riple

    示例如下。其中只给::quartus::jtag Tcl命令包中的命令加上了绿色，其余简单的Tcl命令可以按照E文的意义理解，稍微复杂一些的Tcl命令可以参考相关书籍。为了区别原注释，我的注释一概用红色标出。 riple

#### Script begins ######################################################

set loop 3

## 检测下载电缆，从命令行输出检测到的下载电缆名称。原示例只检测USB下载线，我给改了。 ##

# get hardware names : get download cable name
foreach hardware_name [get_hardware_names] {
    puts "\n$hardware_name"
    if { [string match "ByteBlasterMV*" $hardware_name] } {
        set byteblaster_name $hardware_name
    }
}
puts "\nSelect JTAG chain connected to $byteblaster_name.\n";

## 检测下载电缆对应的jtag链路，从命令行输出检测到的器件名称。并选中第一个作为操作对象。##

# List all devices on the chain, and select the first device on the chain.
puts "\nDevices on the JTAG chain:"
foreach device_name [get_device_names -hardware_name $byteblaster_name] {
    puts $device_name
    if { [string match "@1*" $device_name] } {
        set test_device $device_name
    }
}
puts "\nSelect device: $test_device.\n";

## 打开器件 ##

# Open device
open_device -hardware_name $byteblaster_name -device_name $test_device

## 获得器件的jtag编号。需要先发送jtag命令--获取ID，命令值是“6”。然后读取jtag数据，得到32位的ID值。##

## 由于该步骤需要两个操作，这两个操作之间不能插入其他操作，所以需要lock一下。##

# Retrieve device id code.
# IDCODE instruction value is 6; The ID code is 32 bits long.

# IR and DR shift should be locked together to ensure that other applications
# will not change the instruction register before the id code value is shifted
# out while the instruction register is still holding the IDCODE instruction.
device_lock -timeout 10000
device_ir_shift -ir_value 6 -no_captured_ir_value               ## 发送jtag命令 6。注意：这里的jtag是真实的jtag ##
puts "IDCODE: 0x[device_dr_shift -length 32 -value_in_hex]"     ## 获取jtag数据 ##
device_unlock

## real jtag operation completed ##

## 以下是virtual jtag的操作 ##

# SAMPLE instruction samples a 8-bit bus; the captured value shows the number of sample performed.
# FEED instruction supplies a 8-bit value to the logic connected to this instance.
# Both data registers corresponding to the IR are 8 bit wide.

## 循环采样数据部分 ##

# Send SAMPLE instruction to IR, read captured IR for the sampling number.
# Capture the DR register for the current sampled value.

## 设置循环参数 ##
set run_script 0
while {$run_script != $loop} {
    set run_script [expr $run_script +1]
    set counter1 0
    set counter2 1

    ## 获取采样数据 ##

    device_lock -timeout 10000
    while {$counter1!=$counter2} {

        device_virtual_ir_shift -instance_index 0 -ir_value 1                               ## 发送virtual jtag命令 1 ##
        set counter1 [device_virtual_dr_shift -instance_index 0 -length 4 -value_in_hex]    ## 获取virtual jtag数据 ##

        device_virtual_ir_shift -instance_index 1 -ir_value 1                               ## 发送virtual jtag命令 1 ##
        set counter2 [device_virtual_dr_shift -instance_index 1 -length 4 -value_in_hex]    ## 获取virtual jtag数据 ##

        puts "Value of {counter2,counter1} is <$counter2,$counter1>"

        ## 设置延时参数 ##

        set delay 0
        while {$delay != 120000} {
            set delay [expr $delay+1]
        }
        puts ""
    }

    device_unlock

##  交互输入，设定FPGA计数器初值部分 ##

## instead of stopping at the equal value, force a value of supplied by the user in both  counters and then end.
# Send FEED instruction to IR, read a two-digit hex string from the console,
# then send the new value to the DR register.
    puts "\nType in a digit in hexadecimal to update the contents of the counters:"
    gets stdin update_value
    set update_value2 [expr $update_value+1]

    device_lock -timeout 10000
    device_virtual_ir_shift -instance_index 0 -ir_value 2 -no_captured_ir_value ## 发送virtual jtag命令 2 ##
    device_virtual_dr_shift -instance_index 0  -length 4 -dr_value $update_value -value_in_hex -no_captured_dr_value ## 获取virtual jtag数据 ##
    device_virtual_ir_shift -instance_index 1 -ir_value 2 -no_captured_ir_value ## 发送virtual jtag命令 2 ##
    device_virtual_dr_shift -instance_index 1  -length 4 -dr_value $update_value2 -value_in_hex -no_captured_dr_value ## 获取virtual jtag数据 ##
    device_unlock

}
# Close device
close_device

    如果要读懂上述代码，建议按照用户指南中的步骤设置好工程，记得一定要把引脚按照自己电路板的情况分配上（可以不用LED）。先把## real jtag operation completed ##之前的代码运行一下，看看有什么反应。如果反应很好的话，那么祝贺你，你已经克服了对jtag和Tcl的恐惧心理。 riple

    上述代码的组织结构如下： riple

1. 真实jtag操作。 riple

1.1 检测电缆。（如果你用的是并口下载线，并且没有修改原代码的话，在这一步你就会遇到拦路虎） riple

1.2 查找器件。（如果你的电路板上串接了不只一个jtag器件的话，你要修改你的代码，否则这一步也是过不去的） riple

1.3 打开器件。（前两关过去了，这一步应该不成问题） riple

1.4 获得器件的jtag编号。（IDCODE命令）（个人觉得没有什么大用处，也许可以起到初始化IR的作用） riple

2. 虚拟jtag操作。 riple  riple

2.1 循环采样计数器值。（SAMPLE命令）（通过jtag链路从FPGA读数据） riple

2.2 设置计数器初值。（FEED命令）（通过jtag链路向FPGA发数据） riple

    需要说明的是，2中的SAMPLE命令（2'b01）和FEED命令（2'b10）是用户自定义的virtual jtag命令（随便定，只要你的verilog代码中是对应译码的就可以），1中的IDCODE命令(在Cyclone器件中是10'b0000000110)是由Altera定义的，返回值是一组32位的二进制数。 riple

    把上面的代码结合着::quartus::jtag Tcl命令包的帮助文件（我已经给了）逐条分析一下，对于::quartus::jtag Tcl命令包的使用就没有问题了。 riple

    我做的一个Tcl模板，根据上面代码改的，可以检查jtag链路，并由用户选择使用哪个器件，可以读取一次jtag数据，然后由用户输入一次jtag数据。如果需要循环功能，还要根据上面代码加入Tcl命令。以后有更好的再传上来。 riple