如何通过PC向Elbert V2 Spartan 3A FPGA施加激励并查看硬件输出

完全可以实现你需要的功能，下面给出两种适合入门、不需要额外增加硬件的实现方案：

方案1：用自带USB-UART通路实现基础交互 #

Elbert V2板载了USB转串口芯片，你只需要在自己的Verilog工程里增加UART收发逻辑即可完成PC和FPGA的双向通信，开发成本极低：

• 施加激励：PC端用任意串口调试工具发送自定义格式的数据包，FPGA侧完成数据包解析后直接转换成你需要的输入激励信号，完全不受板载按键数量限制，可以自定义任意数量的输入逻辑
• 观测输出：FPGA将需要观测的输出信号打包后通过串口回传给PC，有两种方式匹配仿真查看需求：
  • 简单场景下可以直接在串口工具中打印解码后的信号数值，做基础的功能验证
  • 需要看波形的话，把串口收到的时序数据导出为vcd格式的波形文件，直接导入Modelsim、Xilinx Simulator等仿真工具中，就可以查看硬件真实运行的波形，还能和你事前做的仿真波形做对比
    提示：UART逻辑实现难度极低，你有Verilog基础的话最快半天就能调通，波特率选115200就能覆盖绝大多数入门场景的需求

方案2：内置逻辑分析仪实现高速信号观测 #

如果你的测试场景信号速率较高，UART带宽不足以满足实时传输需求，可以用内置逻辑分析仪方案：

• 激励输入依旧可以复用上述UART通路，输出观测侧在Verilog工程中集成逻辑分析仪IP即可，Spartan3A可以兼容老版本Xilinx ISE自带的ChipScopeIP，也可以用开源的sigrok适配的简易逻辑分析仪逻辑
• 逻辑分析仪IP会先把你要观测的信号缓存到FPGA片上RAM中，待采样完成后再通过USB串口批量上传到PC，你可以直接在上位机工具中查看波形，也可以导出为仿真工具支持的格式
  提示：Elbert V2搭载的Spartan 3A片上RAM资源足够支撑最多32路1bit信号、连续数千个周期的波形采样，完全满足入门学习需求

入门调试步骤建议 #

• 先跑通基础UART收发例程：实现FPGA收到PC发送的指定字节后翻转板载LED，先确认串口通信通路没有问题
• 实现激励解析逻辑：自定义简单的通信协议，比如串口收到0x01就给你的测试逻辑输入一个高电平脉冲，收到0x02就拉低对应输入，验证激励施加功能正常
• 实现输出回传逻辑：把需要观测的输出信号按固定周期或者触发条件打包上报给PC，再把收到的数据转成对应格式导入仿真工具查看

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sparsh