# Tutorial: ILA with PYNQ
以下展示如何使用ILA並讀取PYNQ環境下產生的訊號。
## 環境
+ vivado 2019.1
+ PYNQ

## 實現
以下使用SPI module做示範。
### 1. 加入debug probe
在目標訊號右鍵並選擇debug。
點選"Run Connection Automation"，以自動生成ILA probe。
詳細I【A設定可進入ILA probe設定。

接著生成bitstream並放入Jupyter。
### 2. Run IP
載入bitsream as overlay。 並完成IP初始化，注意需先將overlay載入，Hardware Manerger才看的到ILA。

from pynq import Overlay
import time
import numpy as np
from pynq.lib import AxiGPIO
ol = Overlay("0321.bit")

def PYNQ_SPIWrite(x, y):
# PYNQ_SPIWrite(‘007’, ‘08’)
    ADI9361_Conf_comm = int(x + y, 16)+2**24+2**23 #int('123')=123
    SPI_channel.write(0x0, mask)
    SPI_channel.write(ADI9361_Conf_comm, mask)  #SPIWrite
    SPI_channel.write(0x0, mask)
    print(hex(ADI9361_Conf_comm))
    print(x)

def PYNQ_SPIRead(x):
#    PYNQ_SPIRead(‘007’)
    ADI9361_Conf_comm = int(x + '00', 16) + 2**24 
    SPI_channel.write(0x0, mask)
    SPI_channel.write(ADI9361_Conf_comm, mask)  #SPIWrite
    SPI_DO = SPI_RD_Channel.read()
    SPI_DO = hex(SPI_DO)
    print(SPI_DO)
    
mask = 0xffffffff
SPI_ip = ol.ip_dict['axi_to_gpio']
SPI_channel = AxiGPIO(SPI_ip).channel1

i=0
while i<5:
    PYNQ_SPIWrite('00'+str(i), 'AA')
    i=i+1

本測試中傳送的封包如下圖

### 3. 使用ILA in Vivado
確保usb接上後並打開Hardware Manerger，並Open target，理論上jtag接上就能看到chip name。

改名後Hardware Device Properties中Programming file可能會跑掉，須手動指向為剛剛生成的bitstream file. 有時ILA報錯也是因為probes file檔案指向錯誤，重新選取正確的.itx file即可。

理想上這時就可以看到剛剛設定的ILA probe，若沒有可以先執行一次模組，如先對SPI發送一組資料。
如下圖可以設定trigger，但因這邊ila深度僅開1024bit，trigger位置10，因此只能擷取到第一筆SPI packge。

### 使用邏輯分析儀驗證

這邊將同一bitstream中的SPI訊號透過constrain file將腳位輸出到PMOD，並透過外接邏輯分析儀驗證ILA及PMOD輸出訊號結果。
詳細邏輯分析儀設定這邊不贅述。
因這邊邏輯分析儀深度為512KB，並有設置data filter，因此可正確抓取所有SPI package。

## Reference
+ NCU-CE, SDR LAB
+ http://www.pynq.io/
+ Vivado Design Suite Tutorial - Embedded Processor Hardware Design(UG940)

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Department of Space Science & Engineering
Center for Astronautical Physics & Engineering
National Central University, Taiwan
[name=PieappleJ] [time=Sun, Mar 23, 2022]