VCU118 Example Designs 单板测试工程

VCU118 Example Designs

包含VCU118资源中的参考设计
链接: https://china.xilinx.com/products/boards-and-kits/vcu118.html

XTP453 - VCU118 Evaluation Kit Quick Start Guide (v1.2)

该文档提供了运行VCU118内置自检程序的操作说明及安装Xilinx工具的指导。
拨码开关SW16-0001，QSPI（Quad Serial Peripheral Interface）设置模式，从闪存中读取BIST（build-in self-test）文件。
DS3-green 电源系统正常。
DS34-blue 表示FPGA配置成功。

根据文档提示完成剩余操作，使得全部GPIO LED灯常亮，即完成自检。

XTP449 - VCU118 Software Install and Board Setup Tutorial (v9.0)

该文档提供了VCU118相关软件的安装及单板硬件设置。

硬件安装设置

将SW16设置为0101，调整为JTAG下载模式；
安装QSFP环回适配器；
安装PCIe环回卡；
安装FMC卡-XM107；
安装FMC+环回板；
安装FireFly；
以上根据需要选择要安装的插件进行测试。

软件安装设置

安装串口软件CP210X USB UART Drivers，然后将VCU118板上两个JTAG与UART连接到PC的USB口。下图为正常安装后在设备管理器中的显示。

Enhanced端口是System Controller COM Port片上zynq 7000 Soc。
Standard端口是FPGA UART COM Port。

安装终端软件Tera Term
链接: https://ttssh2.osdn.jp/index.html.en

设置Ehanced端口的波特率为115200并重启终端。

成功设置，并启动VCU118电源后，可以在终端窗口看见如下显示。

以太网设置
设置链路速度与双工为自动协商。

设置IP地址

XTP447 - VCU118 System Controller Tutorial (v9.0)

该文档提供了VCU118系统控制器- GUI教程。
所使用的版本为V2.30，所以可以直接看文档对应的版本说明。
在VCU118网页资源部分下载XTP447所对应的zip文件。
（rdf0396-vcu118-system-controller-c-2019-1.zip）

时钟。
电压。
功率。
FMC设置。（此处要读取FMC的EEPROM需要插入XM107卡）
在Get EEPROM Data选项卡下可以看到序列号以及MAC地址。

编程固件版本需要拆卸板卡，同时也不是需要的操作就不实践了。

XTP445 - VCU118 Restoring Flash Tutorial (v9.0)

该文档提供了重置QSPI闪存中的BIST程序。
下载相关的zip包。
（rdf0393-vcu118-restoring-flash-c-2019-1.zip）

将SW16设置为0101的JTAG模式。
在Vivado Tcl Shell中运行vcu118_program_spi.tcl脚本文件。

完成重新编译后，将SW16设置为0001，变为从QSPI闪存中读取文件的形式。
而后跟随XTP453完成BIST。
完成BIST后，可以在Tera Term中看到对应的测试。

XTP444 - VCU118 PCIe Tutorial (v9.0)

该文档提供了PCIe x16 Gen3设计的创建及验证。

下载相关的zip文档。
（rdf0392-vcu118-pcie-c-2019-1.zip）
同时也需要下载lspci用于查看电脑上PCIe设备的信息。
（链接: https://eternallybored.org/misc/pciutils/）
查看lspci命令的说明可以参考该文章。
（链接: https://blog.csdn.net/qq_28499879/article/details/123804789）

跟随文档说明，在Vivado中创建PCIe的IP Example Design。
在约束文件中加入以下指令：

set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_BUSWIDTH 8 [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.EXTMASTERCCLK_EN div-1 [current_design]
set_property BITSTREAM.GENERAL.COMPRESS TRUE [current_design]
set_property BITSTREAM.CONFIG.SPI_FALL_EDGE YES [current_design]
1
2
3
4

另外，我使用的是Vivado2021.1的版本，进行编译时会报错，查看log文件后，需要再修改sys_rst_n的端口，即可以完成编译。

完成比特流生成后，打开Vivado Tcl Shell运行make_spi_mcs.tcl脚本。
而后将SW16设置为0001变为QSPI模式。打开PC的cmd利用lspci.exe对PCIe设备信息进行查看。

XTP442 - VCU118 MIG Tutorial (v9.0)

该文档提供了MIG（Memory Interface Generator）参考工程，配置ddr 4 c1、ddr4 c2、rld3 c3三个内存块。
需要下载的zip文件。
（rdf0390-vcu118-mig-c-2019-1.zip）

跟随文档提示完成Vivado中IP Example Design的创建，将ddr4_c1 文件中的三个文件复制到生成的IP 例程中。 example_design.xdc
example_top.sv
led_display_driver.v
然后再Vivado中的Tcl命令行中输入以下命令，完成该3个文件的导入。

add_files -norecurse C:/vcu118_mig/ddr4_c1/ddr4_0_ex/imports/led_display_driver.v 
create_ip -name vio -vendor xilinx.com -library ip -version 3.0 -module_name vio_leds
set_property -dict [list CONFIG.C_PROBE_IN0_WIDTH {4}] [get_ips vio_leds]
1
2
3

此时直接生成比特流文件会出现报错的问题。
需要根据例程中显示的版本，在example_top.sv中修改对应的版本，便可以完成比特流文件的生成。

另外，在cmd中运行vcu118_ddr4_c1.bat文件时，也需要根据安装Vivado的路径编辑文件的内容。

完成下载后，可以看到LED0常亮，LED1闪烁，LED3保持常亮时表示校准完成，若出现错误LED0会灭掉，同时LED2会亮。

ddr4_c2与rld3_c3与上面的操作同理，需要修改example_top.sv文件及.bat文件便可以完成编译与下载。三者完成下载后的现象相同。

PS:上述操作可以看到一种用vivado tcl shell直接运行.tcl脚本程序，而此处使用cmd运行.bat文件。通过查看.bat文件的内容可以初步分析得到，.bat文件中指定了vivado的路径并指明了需要运行的.tcl文件，与上述直接运行.tcl同理。

XTP441 - VCU118 IPI Tutorial (v9.1)

该文档提供了IP Integrator（IPI）运用一个MicroBlaze system来辨别板的功能，基于UART的终端端口为用户提供运行测试的菜单。
需要下载的zip文件。
（rdf0388-vcu118-gt-ibert-c-2019-1.zip）

打开Tera Term软件，设置Standard端口的波特率为115200。
然后打开Vivado Tcl Shell运行ipi_download.tcl脚本文件，运行完成后便可以在Tera Term中看到测试程序。
根据提示，输入对应的数字或字母完成测试。

XTP440 - VCU118 GT IBERT Tutorial (v9.0)

该文档提供了LogiCORE的Intergrated Bit Error Ratio（IBERT）来生成和验证设计中的UltraScale Virtex GTY收发器。

Testing IBERT FMC+
Testing IBERT PCIe
Testing IBERT QSFP
Testing IBERT FireFly

需要连接上述接口，在Vivado中才可以查看到相应的显示。

XTP439 - VCU118 Board Interface Test (v9.1)

该文档对Built In Test（BIT）该应用程序进行了使用说明。
需要输入序列号及Mac地址，在XTP447中有对应的数据。

其中，我没有插配件不仅没插的会报错，另外还有3个也会报错。