如何使用Python腳本調(diào)試賽靈思PCIe設(shè)計(jì)？

獲取 CSV：

現(xiàn)在，您不僅可以使用 Python 腳本執(zhí)行調(diào)試分析，更重要的是，借由 Vivado ILA 所生成的 ILA 文件可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化此操作。通過(guò)將 *.ila 擴(kuò)展名重命名為 *.zip 然后將生成的文件解壓，即可將其轉(zhuǎn)換為 CSV 文件。

解壓后的文件夾將包含以下列表中的文件：

Python 可提供相應(yīng)的庫(kù)，用于 CSV 文件分析，以便對(duì) Vivado ILA 所生成的調(diào)試信號(hào)數(shù)據(jù)執(zhí)行詳盡的分析。調(diào)試信號(hào)還可在 Vivado 硬件管理器中以波形形式來(lái)查看。對(duì)于計(jì)算某些接口中的數(shù)據(jù)包數(shù)量、解讀數(shù)據(jù)包內(nèi)的字段值等分析操作，使用 Python 腳本方法更便于進(jìn)行定制調(diào)試。

Python 腳本用例示例

此處提供的 Python 腳本會(huì)對(duì) ILA 數(shù)據(jù)執(zhí)行分析，這些數(shù)據(jù)包含下圖所示的 RQ/RC/CQ/CC 接口信號(hào)。此模塊框圖源自 (PG213)，該文檔適用于 UltraScale+ 器件 Integrated Block for PCI Express IP。

PG213:

此腳本可識(shí)別每個(gè)接口上有效的數(shù)據(jù)包、提取每個(gè)數(shù)據(jù)包中的描述符文件，并報(bào)告輸出每個(gè)字段的值。

適用于 PCIe 調(diào)試的 Python 代碼示例：

該腳本執(zhí)行的步驟如下所述：

打開(kāi) CSV 文件。

從所選 CSV 文件中提取數(shù)據(jù)。

提取包含目標(biāo)數(shù)據(jù)的特定列/報(bào)頭。

使用“tready”、“tvalid”和“tlast”作為限定符來(lái)識(shí)別有效的數(shù)據(jù)包。

提取有效的 tdata 值，并使用函數(shù)執(zhí)行十六進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換。

二進(jìn)制轉(zhuǎn)換是從“tdata”提取比特級(jí)數(shù)據(jù)所必需的操作。

打印含十六進(jìn)制數(shù)據(jù)的描述符字段。

以下 func_rq_pkt_analysis() 函數(shù)會(huì)導(dǎo)入 CSV 文件并基于提供的 tready 值來(lái)判定要對(duì)哪個(gè)接口運(yùn)行分析。

以下代碼可識(shí)別 .csv 文件中相應(yīng)字段的列編號(hào)，如下所示：

僅提取 tready 值、tdata 值、tvalid 值和 tlast 值，并將其存儲(chǔ)在詞典中，作為對(duì)應(yīng)索引的值，該索引將用作為詞典的鍵。

下一步是對(duì)詞典中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)執(zhí)行分析。詞典包含 tdata、tready、tvalid 和 tlast。

for 循環(huán)會(huì)遍歷詞典中的每一行，如果發(fā)現(xiàn) tready 和 tvalid 均為“1”，那么它會(huì)將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)復(fù)制到變量中。tdata 作為十六進(jìn)制數(shù)值存儲(chǔ)在 CSV 文件中。為了對(duì)描述符字段標(biāo)識(shí)執(zhí)行比特級(jí)提取，需將十六進(jìn)制值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。

描述符字段的提取是基于 (PG213) 中提供的描述符格式來(lái)執(zhí)行的。以下示例顯示了完成方完成 (CC) 接口的描述符。

為打印描述符字段值，需使用 bin_to_hex_print( ) 函數(shù)將此二進(jìn)制值再次轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制。

該函數(shù)定義如下：

以下是本篇博文隨附的 waveform.csv 文件的輸出示例：

代碼限制示例

提供的代碼示例僅作為概念證明。提供的腳本則可在以下情況下“按現(xiàn)狀”直接使用：

1.數(shù)據(jù)包包含 1 個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)拍，即 tready/tvalid 和 tlast 全都在同一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)斷言有效。
2.不使用跨接。
3.對(duì)應(yīng)接口的 tdata、tready、tvalid 和 tlast 的信號(hào)命名方式與本文隨附的 .csv 文件中的命名相同。

使用 Python 執(zhí)行 PCIe 調(diào)試的用例

Python 腳本示例可通過(guò)擴(kuò)展用于調(diào)試下列各種場(chǎng)景：

1.計(jì)算每個(gè)接口上的數(shù)據(jù)包數(shù)量。

2.在啟用跨接的用戶(hù)接口上執(zhí)行數(shù)據(jù)包分析。

3.支持分析含多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)拍的數(shù)據(jù)包，例如，跨多個(gè)時(shí)鐘周期的數(shù)據(jù)包。

4.驗(yàn)證是否接收到拆分完成包。

5.在給定的 ILA 捕獲窗口緩沖器大小足夠的情況下，驗(yàn)證用戶(hù)邏輯在 CC 接口上生成的完成包是否正確，并驗(yàn)證在 RC 接口上是否同樣接收到完成包（用于 RQ 接口上的對(duì)應(yīng)請(qǐng)求）。

審核編輯：劉清