FPGA硬件系統(tǒng)的調(diào)試方法

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(jìn)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(jìn)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(guān)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(xì)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(fù)載能力更強(qiáng)的電源模塊進(jìn)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(xì)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(fù)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(jī)中運行Quartus II軟件，并打開Programmer編程器，單擊其中的“Auto Detect”按鈕進(jìn)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下載鏈路如圖所示。

（4）焊接時鐘電路、復(fù)位電路及數(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(jìn)行整體功能測試。