VIVADO关于VIO IP核（Virtual Input/Output）的使用

平台：vivado2017.4

最近在验证一个单独的模块时，希望可以在线实时改变内部寄存器的值。经过分析发现，VIVADO的VIO可以完美解决我的这个问题。

下面来看看官方介绍。

VIO它可以实时监控和驱动FPGA内部的信号，输入和输出端口的数量和宽度是可以设置的。因为VIO核心与被监控和驱动的设计是同步的，因此应用于设计的时钟约束也会应用于VIO。

下面我们用VIO来监控模块IIC_JFM24C512的动作。此模块是一个EEPROM控制模块。这里使用VIO来给EEPROM写入数据，和读出数据。

在IP Catalog中搜索VIO。

这里我们分析EEPROM控制模块，我们需要监视的地方就是EEPROM读出的数据，需要控制的是EEPROM读写开始使能，EEPROM读写类型，EEPROM读写字地址，EEPROM需要写入的数据。共计五个端口，输入一个，输出四个。

这里选择输入一个端口，输出四个端口。

 设置输入端口为16位。

 

 设置输出端口。选择位宽（Probe Width），选择默认值（Initial Value）这里全部设置为零。

 在IP source中找到该IP并将代码例化到接口中去。

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wire    [15:0]  iic_wrdat;
wire    [15:0]  iic_rddat;
wire            iic_opt_start;
wire    [3:0]   iic_opt_type;
wire    [15:0]  iic_word_addr;
 
IIC_JFM24C512 u_IIC_JFM24C512(
    .iic_word_addr              (iic_word_addr              ),
    .iic_deveice_addr           (7'b1010000                 ),
    .iic_opt_type               (iic_opt_type               ),
    .iic_wrdat                  (iic_wrdat                  ),
    .iic_rddat                  (iic_rddat                  ),
    .iic_busy                   (                           ),
    .iic_dat                    (EPM_SDA                    ),
    .iic_clk                    (EPM_SCL                    ),
 
    .iic_16byte_en              (1'b0                       ),
    .iic_16wordaddr_en          (1'b1                       ),
    .iic_opt_start              (iic_opt_start              ),
    .rst_n                      (I_sys_rst_n                ),
    .clk_ref                    (I_sys_clk                  ),
    .clk                        (I_sys_clk                  ));
 
//------------------------------------------------------------
//vio 
//------------------------------------------------------------
vio_0 your_instance_name (
    .clk                        (I_sys_clk                  ),// input wire clk
    .probe_in0                  (iic_rddat                  ),// input wire [15 : 0] probe_in0
    .probe_out0                 (iic_opt_start              ),// output wire [0 : 0] probe_out0
    .probe_out1                 (iic_opt_type               ),// output wire [2 : 0] probe_out1
    .probe_out2                 (iic_word_addr              ),// output wire [15 : 0] probe_out2
    .probe_out3                 (iic_wrdat                  )// output wire [15 : 0] probe_out3
);
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一般在VIO使用过程中同时可以伴随逻辑分析仪ila一起调试，这里我们在IIC_JFM24C512模块内部例化ILA采集信号。

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ila_1 u_ila_1 (
	.clk(clk), // input wire clk
 
 
	.probe0(iic_word_addr       ), // input wire [15:0]  probe0  
	.probe1(iic_deveice_addr    ), // input wire [6:0]  probe1 
	.probe2(iic_opt_type        ), // input wire [2:0]  probe2 
	.probe3(iic_wrdat           ), // input wire [15:0]  probe3 
	.probe4(iic_rddat           ), // input wire [15:0]  probe4 
	.probe5(iic_busy            ), // input wire [0:0]  probe5 
	.probe6(iic_dat             ), // input wire [0:0]  probe6 
	.probe7(iic_clk             ), // input wire [0:0]  probe7 
	.probe8(iic_opt_start       ) // input wire [0:0]  probe8
);
 
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好了现在已经将ILA和VIO都添加到模块中区。生成BIT流后下载到板卡，我们上板看看现象。

这是我们添加采集的EEPROM信号。

 这是添加的VIO测信号。

 

 下面我们利用VIO向发送读写命令。第一步向地址0写入数据11。

 向地址1写入数据22。

 向地址2写入数据33。

 下面使用读从地址0读出了数据11。