[发明专利]基于PicoBlaze嵌入式软核处理器的FPGA逻辑模块调试与数据采集方法

权利要求书

1.基于PicoBlaze嵌入式软核处理器的FPGA逻辑模块调试与数据采集方法，其特征在于，在硬件系统的工程中，加入如下模块：

(1)PicoBlaze软核处理器，作为核心控制模块，用于实现时钟模块的控制，存储器的读写、读取待调试逻辑电路的内部信号以及与PC机进行信息交互等功能；

(2)时钟控制模块，可根据接收到的不同的控制信号，产生单个时钟脉冲、连续时钟和进行停止时钟的操作，用于对待调试逻辑电路的时钟进行控制；

(3)双口RAM，对于需要使用存储器的待调试逻辑电路可加入此模块，A口供带调试的逻辑电路使用，B口供PicoBlaze控制器使用，A、B两个端口皆为双向口，两个端口的使能互斥，该模块可实现对待调试逻辑电路的存储器内容进行实时地读取与修改；

(4)数据采集链路，通过专门的数据通路，将需要采集分析的逻辑电路的内部信号连接到一个多路选择器上，PicoBlaze软核处理器可通过多路选择器分别选择读取不同的信号，并通过串口将其传输到PC上作进一步处理；

(5)断点比较器模块，用于使得待测逻辑电路在特定的条件下停止运行，起到下断点的作用。

2.根据权利要求1所述的基于PicoBlaze嵌入式软核处理器的FPGA逻辑模块调试与数据采集方法，其特征在于，设计了一套基于串口的通信协议，为PC机与PicoBlaze处理器之间的通信与数据传输提供了一个简便高效的实施方法，该专用的通信协议以包为单位进行信息的传输，其中：

Byte 1为：<Header>，包头标志，表示包的开始；

Byte 2为：<Length>，包长度，表示控制字<Ctrl>、数据段<Data>、校验码<CRC-8>的长度(In Bytes)；

Byte 3为：<Ctrl>，控制字，包的特征码，表示是什么类型的包，后面跟的是什么数据等；

Byte 4-Byte(n-2)为：<Data>，数据段，由多个字节构成，若不需要传输数据，也可为空；

Byte(n-1)为：<CRC-8>，8位CRC校验，校验范围是控制字<Ctrl和数据段Data.；

Byte n为：<Tail>，包尾标志，表示包的结束。

3.根据权利要求1所述的基于PicoBlaze嵌入式软核处理器的FPGA逻辑模块调试与数据采集方法，其特征在于，在信息传输过程中，PC机为主设备，PicoBlaze微处理器为从设备，对于从设备，对接收到的主设备发送来的每一个包，若接收成功，则返回ACK；若接收失败，则返回NAK，其中包含了错误信息；在ACK包中，控制字等于所回应的包的控制字；主设备发送完一个包后，进入等待回应的状态，接收到回应后，将控制字与之前发送的包的控制字对比，如果两者一致，则可确定该回应为之前所发送包的ACK，表示前一个包已被从设备成功接收。