VIVADO软件安装后JTAG下载器读取不到FPGA芯片怎么办?

1. 现象描述

1) 电脑设备管理器显示驱动已经安装成功:

2) vivado Hardware Manager页面读取不到FPGA芯片

2. 问题解决

这种情况多半是在安装VIVADO软件时没有同时安装对应JTAG下载器驱动软件或没有提示安装对应下载器的安装软件。

可以按照如下步骤解决:

1) 运行该程序前,先确保下载器已经从电脑端口拔下来了。

2) 进入目录:“C:\Xilinx\Vivado\xxxxx\data\xicom\cable_drivers\nt64\digilent\install_digilent.exe”文件,并在需要的时候勾选所有勾选项以手动安装下载器服务程序。

3) 安装FTDI官方提供的驱动软件:CDM212364_Setup.zip 

<think>好的,我现在需要帮助用户解决他们在FPGA开发中遇到的问题:JTAG模式下无法识别PCIe,但QSPI模式下可以识别。这个问题看起来比较复杂,我需要一步步理清可能的原因和解决方案。 首先,用户提到在JTAG模式下无法识别PCIe,但QSPI可以。这说明当FPGA通过QSPI加载配置后,PCIe可能正常工作,而通过JTAG直接烧写时PCIe无法被识别。这可能意味着问题出在JTAG配置过程中的某些设置或硬件连接上,而不是PCIe本身的硬件问题。 我需要考虑以下几个方面: 1. **配置模式差异**:QSPI和JTAG的配置模式可能不同。QSPI通常是主模式,FPGA主动从外部存储器加载配置,而JTAG是从模式,由外部工具控制配置。PCIe的初始化可能依赖于配置模式的不同阶段或设置。 2. **时钟和复位信号**:在JTAG模式下,PCIe的参考时钟或复位信号可能没有正确初始化。QSPI配置时,可能已经完成了这些信号的初始化,而JTAG模式下可能需要额外的步骤。 3. **电源管理**:JTAG模式下,FPGA的某些电源轨可能未正确上电,导致PCIe模块无法正常工作。而QSPI模式下,电源可能已经稳定。 4. **IP核配置和约束**:可能在生成JTAG用的比特流时,PCIe IP核的配置或约束文件有误,例如引脚分配、时钟设置或复位逻辑不正确。 5. **固件和驱动问题**:JTAG模式下可能需要特定的驱动或固件支持,而QSPI模式下这些可能已经预先加载。 接下来,我需要逐一分析这些可能性,并给出具体的排查步骤。例如,检查JTAG配置时的时钟信号是否稳定,确认PCIe的复位信号在JTAG模式下是否正确释放,对比QSPI和JTAG生成的比特流在PCIe IP核配置上的差异等。 同时,用户可能没有提到的其他因素,例如PCB设计中的信号完整性问题,在JTAG模式下可能因为不同的配置顺序导致信号问题,但QSPI模式下由于配置完成后的状态不同,问题没有显现。 需要建议用户使用工具如Vivado的硬件管理器检查JTAG链是否正常,确认PCIe相关的引脚约束是否正确,以及使用逻辑分析仪或示波器测量关键信号,如参考时钟和复位信号。此外,对比QSPI和JTAG生成的比特流设置,特别是与PCIe相关的选项,可能会发现配置差异。 总结来说,问题可能出在配置模式相关的初始化步骤、电源或时钟管理、IP核配置差异,或者硬件信号在JTAG模式下的稳定性。需要用户逐步排查这些方面,可能需要结合日志分析、信号测量和配置对比来定位根本原因。</think>当在JTAG模式下无法识别PCIe,但QSPI模式可以正常识别时,通常与配置流程、电源管理或时钟初始化相关。以下是系统性排查步骤和解决方案: --- ### **一、问题现象分析** - **QSPI模式正常**:FPGA通过QSPI加载配置后,PCIe功能正常,说明硬件设计(如PCIe差分信号、参考时钟)和IP核配置基本正确。 - **JTAG模式异常**:直接通过JTAG烧写比特流后PCIe无法被识别,表明问题可能出在: 1. **配置模式差异**:JTAG模式下PCIe IP核初始化流程未完成。 2. **时钟/复位未生效**:JTAG配置时PCIe参考时钟或复位信号未正确触发。 3. **电源管理差异**:JTAG模式下某些电源域未按需上电。 --- ### **二、关键排查步骤** #### **1. 对比QSPI与JTAG配置流程** - **QSPI配置流程**: FPGA上电后自动从QSPI加载比特流,完成完整的初始化流程(包括PCIe IP核的时钟使能、复位释放等)。 - **JTAG配置流程**: 通过调试工具(如Vivado)直接加载比特流,可能跳过部分初始化步骤(如PCIe IP核的`INIT_CLK`或复位信号)。 **解决方案**: - 在JTAG模式下,手动触发PCIe IP核的复位释放或时钟使能信号。 - 在约束文件(.xdc)中明确配置PCIe复位信号(`pcie_perstn`)的初始化状态: ```tcl set_property INIT_HIGH 0 [get_ports pcie_perstn] ; # 确保复位信号在配置后拉高 ``` --- #### **2. 检查JTAG配置后的PCIe初始化状态** - **PCIe IP核初始化依赖**: PCIe链路训练需要稳定的参考时钟(100MHz)和正确的复位时序。在JTAG模式下,需确保: 1. 参考时钟在烧写比特流后持续存在。 2. PCIe复位信号(PERST#)在配置完成后被正确释放(拉高)。 **验证方法**: - 使用示波器测量PCIe参考时钟和PERST#信号: - **参考时钟**:确认JTAG烧写后时钟信号持续稳定(无中断)。 - **PERST#**:烧写完成后应保持高电平(若为低电平,需检查约束文件或硬件电路)。 --- #### **3. 电源管理差异** - **QSPI模式**:FPGA上电时所有电源域按预设顺序启动。 - **JTAG模式**:若通过热插拔(带电插拔)加载配置,某些电源域(如VCCAUX)可能未重新初始化。 **解决方案**: - 在JTAG烧写前,手动复位FPGA电源(断电后重新上电),确保电源域完全初始化。 - 检查电源监控电路,确保JTAG模式下所有电源电压(VCCINT、VCCAUX、VCCIO)符合PCIe规范。 --- #### **4. 比特流生成配置差异** - **QSPI比特流**:可能包含完整的配置头(如Xilinx的`.bin`文件含BootROM信息)。 - **JTAG比特流**:若未启用PCIe相关配置选项,可能导致IP核未完全初始化。 **验证步骤**: 1. 在Vivado中打开生成QSPI和JTAG比特流的工程,对比以下配置: - **PCIe IP核参数**:确认链路速度(Gen1/2/3)、参考时钟频率是否一致。 - **Bitstream设置**:检查是否启用`Enable PCIe Configuration`选项(Xilinx需勾选`CONFIG.PCIE_BLK_LOCN`等参数)。 2. 重新生成JTAG专用比特流,确保与QSPI配置完全一致。 --- ### **三、硬件信号调试** #### **1. 参考时钟与复位信号** - **问题现象**:JTAG模式下PCIe参考时钟未启动。 **解决方法**: 在约束文件中强制使能时钟模块: ```tcl set_property CLOCK_DEDICATED_ROUTE ANY [get_nets pcie_refclk_IBUF] ``` #### **2. PCIe链路训练状态** - **使用ILA核监控LTSSM状态**: 插入ILA核捕获PCIe IP核的`ltssm_state`信号,观察是否进入`L0`状态: ```verilog // 例化ILA核监控LTSSM ila_pcie ila_inst ( .clk(pcie_user_clk), .probe0(ltssm_state) // LTSSM状态机信号 ); ``` - **预期结果**:`ltssm_state`应从`Detect`逐步迁移至`L0`。 - **异常处理**:若卡在`Detect`状态,检查差分信号极性是否反接。 --- ### **四、典型问题与修复** | 问题场景 | 原因分析 | 解决方案 | |---------------------------|---------------------------|---------------------------------------| | JTAG烧写后PCIe无时钟 | 参考时钟模块未自动使能 | 手动配置时钟约束或强制使能时钟模块 | | PERST#信号持续低电平 | 约束文件中复位信号配置错误 | 修正约束文件,设置`INIT_HIGH`属性 | | LTSSM卡在Polling状态 | 差分对极性反接 | 交换PCIe TX/RX差分对的P/N引脚 | | 电源电压波动 | JTAG热插拔导致电源不稳 | 烧写前断电重启,确保电源稳定 | --- ### **五、验证流程** 1. **生成专用JTAG比特流**:确保启用PCIe配置选项。 2. **断电重启FPGA**:避免热插拔导致的电源问题。 3. **烧写并监控信号**: - 使用示波器确认PCIe参考时钟和PERST#信号正常。 - 通过ILA核观察LTSSM状态机是否进入`L0`。 4. **操作系统枚举检测**: - 在Linux中执行`lspci -vvv`或在Windows设备管理器中检查PCIe设备ID。 --- 通过以上步骤,可定位到JTAG模式下PCIe未被识别的根本原因。若问题仍未解决,建议提供具体硬件型号(如Xilinx Kintex-7或Intel Stratix 10)、工具版本(Vivado/Quartus)及LTSSM状态日志,以便进一步分析。
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