最近折腾一个FPGA项目,用Quartus II调试硬件,搞得我头大。本来想着简单搞搞,结果遇到三大难题,差点让我扔键盘。我就从头开始,把这趟折腾记下来。
开始调试前的准备工作
我先启动Quartus II,导入设计文件,点了编译按钮,就坐在电脑前等结果。编译完了,我马上下载到开发板上,一开机,啥都没反应,屏幕全黑。我骂了句“真是见鬼了”,检查接线没松,可就是出不来信号。这时候我火速查文档,发现得设置调试模式,就在软件里勾选“调试输出”选项。搞了半天总算有点动静,但问题还是冒出来。
第一个难题:时序乱成一团
项目运行起来,但信号时不时跳几下,逻辑乱得像团麻。我想是不是代码写错了,就重新看了一遍,没找出毛病。后来在论坛里翻帖子,有人提到用Quartus II的“时序分析器”,我就点了工具栏里那个按钮。调出窗口后,我随便按了几个选项,数据像瀑布一样往下掉。搞了二十分钟,终于提示说有一根线太长了,导致延迟。我赶紧修改引脚位置,缩短了线路。重新编译下载后,信号稳下来了,总算没再抽风。
第二个难题:信号断断续续
解决完时序问题,下一个坑接着来——信号时有时无,开发板上的灯一闪一闪的,气得我直拍桌子。我怀疑是代码逻辑有冲突,但检查代码库文件又看不出名堂。这时我想起一个技巧:用Quartus II的“信号探针”工具,类似硬件探针,能在运行时抓数据。我加了几个断点,启动调试模式,程序一跑就弹出窗口。观察输出波形,发现有个信号被意外复位了。我回头改代码,加了个保护变量堵上漏洞。下载到板上,信号像连珠炮一样稳定输出了,这下爽快多了。
第三个难题:资源挤得太紧
搞定信号问题后,我开始优化项目,结果软件报错说“资源不足”,硬件内存像挤牙膏一样卡住。我一看资源报告,寄存器爆满了,系统慢成蜗牛。网上搜了下,建议用“资源优化器”,我就在Quartus II里点进去,调整了共享设置和压缩选项。一边调一边观察图表,省下了一堆无用寄存器。重新编译后,内存利用率从90%降到70%,项目跑起来快得像飞车。总算没再折腾我。
最终实现和心得
整个调试搞了五天,中间熬了个通宵,但下载到板子上,项目一亮灯运行,我就松了口气。这些技巧不是啥黑科技,就在软件内置工具里点点按按就解决了。以后再碰到类似坑儿,我先不急眼,稳着点用调试工具扒拉几下。折腾完了觉得,硬件调试就像修老家破车——开始一团麻,找到窍门就顺了。
