Vivado 中ibert的使用

最新推荐文章于 2025-06-06 14:03:34 发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xbx515626/article/details/123346298
本文介绍了如何使用Vivado的ibert工具进行FPGA GT硬件调试，包括观察眼图、获取误码率和调节串行收发器参数。在测试过程中遇到ibert核无法识别的问题，通过检查时钟、BSCAN_SWITCH_USER_MASK属性和JTAG频率，参照Vivado Debug和Programming User Guide解决了问题。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

1 概述

通过Vivado 自带的ibert工具可以对FPGA的GT进行板机的硬件调试。通过ibert可以观察眼图，获取误码率以及调节串行收发器的参数。验证信号的稳定性和信号完整性，从而预判可能存在的问题。另外在做ibert测试之前，建议先了解GT的结构，否则很多参数设置看的是一脸茫然......

2 IP配置及测试

ibert中的BERT是比特错误概率测试（Bit Error Ratio Test）的缩写，即误码率测试。Vivado中ibert工具的测试原理是通过收发器的回环实现，通过比对发送/接收的数据，从而得出接收端误码的统计值。

ibert的核配置及使用可以参考网上的其他教程，在此不再赘述。

3 ibert核无法识别

该文主要记录下下载完bit文件后无法识别ibert核的问题。

WARNING: [Labtools 27-3361] The debug hub core was not detected.

Resolution:

  1. Make sure the clock connected to the debug hub (dbg_hub) core is a free running clock and is active.
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方法 以zc706上sfp光口外回环来测试，选择10.3125，10GBASE-R，时钟156.25MHz， 这里时钟选择，FMC HPC的时钟，参考ug954或者原理图， 系统时钟选择外部，vivado2015.2.1上选择GTX时钟会导致编译不过去，官网说是少了IBUFDS， 配置好之后，选择 检查一下example代码，之前用了一个第三方开发板，这些代码没有自动生成，但是zc706的...
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<think>我们正在回答用户关于Vivado 18.3中使用IBERT IP核的问题。 首先，IBERT（Integrated Bit Error Ratio Tester）是Xilinx提供的一个用于测试高速串行接口（如GTX/GTH/GTY等）的工具，它能够生成和检测高速串行数据，并测量误码率（BER）。 使用IBERT IP核的基本步骤包括：创建工程、添加IBERT IP核、配置IP核、生成比特流、下载到设备并运行测试。 接下来，我们将详细说明在Vivado 18.3中使用IBERT IP核的步骤： 1. **创建Vivado工程**： 打开Vivado 18.3，创建一个新工程，选择目标FPGA器件。 2. **添加IBERT IP核到工程**： 在Flow Navigator中，点击“IP Catalog”，在搜索框中输入“IBERT”，找到“IBERT for UltraScale GTs”（对于UltraScale器件）或“IBERT 7 Series GTs”（对于7系列器件），双击打开配置界面。 3. **配置IBERT IP核**： 在配置界面中，需要设置以下主要参数： - 选择正确的GT类型（如GTH、GTY等）和数量。 - 设置参考时钟频率和线路速率。 - 配置协议（通常选择Custom）和内部数据模式（如PRBS7、PRBS31等）。 配置完成后，点击“OK”生成IP核。 4. **生成顶层设计**： 在Sources窗口中，右键点击生成的IBERT IP核，选择“Create HDL Wrapper”，生成顶层模块。 5. **添加约束文件**： 为IBERT IP核添加引脚约束（.xdc文件），包括参考时钟、收发器引脚等。这些约束通常可以在板卡文档中找到。 6. **生成比特流**： 在Flow Navigator中，点击“Generate Bitstream”，等待综合、实现和比特流生成完成。 7. **下载比特流到设备**： 连接设备并上电，打开Hardware Manager，点击“Open Target”并连接设备，然后下载比特流。 8. **运行IBERT测试**： 比特流下载完成后，在Hardware Manager中会看到“hw_ila_1”和“IBERT”的选项。打开IBERT的扫描窗口，配置测试参数（如测试时间、数据模式等），然后运行测试。 9. **查看测试结果**： 测试完成后，可以查看误码率（BER）和眼图等信息。 注意：具体操作可能因器件型号和板卡设计而有所不同，请参考Xilinx官方文档[^1]。 下面是一个简化的步骤代码示例（非实际代码，仅为说明流程）： ```tcl # 创建工程 create_project my_ibert_project my_ibert_project -part xcvu9p-flga2104-2L-e # 添加IBERT IP create_ip -name ibert_ultrascale_gth -vendor xilinx.com -library ip -version 1.0 -module_name ibert_0 set_property -dict [list CONFIG.C_SYSCLK_REFCLK_FREQ {100} CONFIG.C_REFCLK_SOURCE {MGTREFCLK0} CONFIG.C_GT_TYPE {GTH}] [get_ips ibert_0] # 生成IP核 generate_target all [get_files ibert_0.xci] # 创建顶层包装 create_hdl_wrapper [get_files my_ibert_project.srcs/sources_1/ip/ibert_0/ibert_0.xci] -top # 添加约束文件 add_files -fileset constrs_1 constraints.xdc # 综合、实现、生成比特流 launch_runs impl_1 -to_step write_bitstream -jobs 4 wait_on_run impl_1 # 打开硬件管理器 open_hw connect_hw_server current_hw_target [get_hw_targets *] open_hw_target # 下载比特流 current_hw_device [lindex [get_hw_devices] 0] set_property PROGRAM.FILE {my_ibert_project.runs/impl_1/top.bit} [get_hw_devices] program_hw_devices [get_hw_devices] # 运行IBERT测试（在Vivado GUI中操作更直观，以下仅示意） # 在Hardware Manager中，找到IBERT IP核，打开扫描工具，配置并运行测试 ``` 请注意，以上Tcl脚本仅为示例，实际使用时需要根据具体项目调整。 如果在使用中遇到问题，可以查阅Xilinx官方文档UG576（UltraScale架构的GTY收发器用户指南）或UG476（7系列FPGA GTX/GTH收发器用户指南）[^2]。 最后，生成相关问题： §§相关问题§§ 1. 如何为IBERT测试配置正确的参考时钟？ 2. 在IBERT测试中如何选择合适的数据模式（如PRBS7、PRBS31等）？ 3. 如何解读IBERT测试结果中的眼图和误码率？ 4. 在IBERT测试中遇到链路不稳定的情况，可能的原因有哪些？ 5. 如何利用IBERT进行多通道测试？ 参考文献： [^1]: Xilinx, "Vivado Design Suite User Guide: Programming and Debugging", UG908 [^2]: Xilinx, "UltraScale Architecture GTH Transceivers User Guide", UG576</think>### Vivado 18.3 中使用 IBERT IP 核的步骤指南 IBERT（Integrated Bit Error Ratio Tester）是Xilinx用于高速串行链路测试的IP核，可测量误码率（BER）和眼图扫描。以下是详细操作流程： #### **1. 创建工程与配置IP核** 1. **新建工程** - 打开Vivado → 创建新工程 → 选择目标FPGA器件型号（如UltraScale/7系列）。 - 工程类型选择 **RTL Project**，勾选 **Do not specify sources**。 2. **添加IBERT IP核** - 在 **IP Catalog** 中搜索 `IBERT` → 双击 **"IBERT for UltraScale GTs"**（或对应系列）。 - 关键配置参数： - **Line Rate**：设置目标线速率（如10.3125 Gbps）。 - **Reference Clock**：输入参考时钟频率（如156.25 MHz）。 - **Protocol**：选择 **Custom**。 - **GT Selection**：勾选需测试的收发器通道。 ```tcl # 示例Tcl命令（可选） create_ip -name ibert_ultrascale_gth -vendor xilinx.com -library ip -module_name ibert_0 set_property CONFIG.C_SYSCLK_REFCLK_FREQ {100} [get_ips ibert_0] # 设置参考时钟 ``` #### **2. 生成输出产品与约束** 1. **生成IP核** - 右键点击IP核 → **Generate Output Products** → 保持默认选项。 - 在 **Sources** 窗口展开IP核，右键点击 **.xci** 文件 → **Generate HDL Wrapper**。 2. **添加约束文件（.xdc）** - 创建约束文件，绑定收发器引脚和时钟（示例）： ```tcl # 参考时钟约束 create_clock -name refclk -period 6.4 [get_ports refclk_p] # 收发器引脚约束 set_property PACKAGE_PIN AU10 [get_ports gt_refclk_p] set_property IOSTANDARD LVDS_25 [get_ports gt_refclk_p] ``` #### **3. 生成比特流与硬件测试** 1. **综合与实现** - 点击 **Generate Bitstream** → Vivado自动完成综合、布局布线。 2. **连接硬件** - 将FPGA通过JTAG连接电脑 → 打开 **Hardware Manager** → **Open Target** → 选择设备。 3. **加载设计** - 下载比特流（.bit文件）到FPGA → 在Hardware Manager中右键设备 → **Add Configured Core** → 选择 **IBERT**。 #### **4. 运行IBERT测试** 在 **Hardware Manager** 中操作： 1. **链路初始化** - 在 **IBERT Core** 标签页 → 点击 **"Initialize Scan"** 初始化收发器。 2. **误码率测试** - 选择通道 → 设置 **PRBS Pattern**（如PRBS-31）→ 点击 **"Start Test"**。 - 实时显示 **BER**（Bit Error Rate）和 **Elapsed Time**。 3. **眼图扫描** - 切换到 **"Eye Scan"** 标签 → 设置扫描参数（垂直/水平范围）→ 点击 **"Start Scan"**。 - 生成眼图后，分析信号完整性。 #### **注意事项** - **时钟匹配**：参考时钟频率必须与IP核配置一致，否则链路无法锁定。 - **板级约束**：需确保FPGA板上的收发器引脚与约束文件匹配[^1]。 - **温度影响**：高速测试时建议监控FPGA温度，高温可能导致BER升高。 > 官方文档参考： > - Xilinx UG576《UltraScale Architecture GTH Transceivers》 > - Xilinx PG198《IBERT IP Product Guide》[^2] --- ###
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