用FPGA做项目的时候，大部分时间都花在调试上了，调试除了板子实际跑看结果和用VIVADO的仿真功能外，还可以用XILINX 自带的ILA功能来进行调试，本文就简单演示下 XILINX的 ILA 功能。
- 此章节内容适用于Lemon ZYNQ主板，如是其他板子请看对应板子目录
- 本文在 vivado2018.3版本上演示
ILA的工作方式，相当于在芯片内部放了一个小型的逻辑分析仪，并且用这个逻辑分析仪的探针去抓取芯片内部不同的信号，并将信号的波形采集上传并最终显示出来，根据这些波形，我们可以判断各种模块工作是否符合预期，或者哪里的信号与设计的不相符合，从而达到调试的目的。
工作的过程中ILA自动将用户的信号暂存到BRAM中，然后通过JTAG读取到PC端进行波形的显示。
ILA的工作方式和仿真有点相近，但是ILA抓到的波形是代码编译综合下载到FPGA后真实运行的结果，而仿真则是理想情况下输出的结果，两者在程序较复杂的时候，或者时序约束没做好的情况下会有出入，所以当程序工作不符合预期又找不到方向的时候，可以用ILA来抓取关键信号的波形看看，因为ILA是真实跑的过程中抓的波形，所以结果更有说服力。
一、Vivado工程创建
工程创建的过程可以参考试验一中的内容，这里不详细描述了。
二、ILA模块的添加
1）本文用一个计数器的简单工程来演示下 ILA功能模块的使用。
代码：这里我们代码上做一个简单的功能，FPGA芯片内部计数器time_count每满100次计数（0-99）result寄存器翻转一次（从1变成0，或者从0变成1） ，并且用ILA模块侦测芯片内部的这两个信号，计数器变量(time_count) 和结果的寄存器（result） 程序和实验一很像，但是为了演示，所以缩短了计数器的时间
`timescale 1ns / 1ps
module ILA_TEST(
input clk
);
parameter T1MS = 7'd99;
reg [7:0]time_count;
reg result;
always@(posedge clk)
if(time_count>=T1MS)begin
time_count<=26'd0;
result<=~result;
end
else time_count<=time_count+1'b1;
endmodule
2） 调用ILA模块
在vivado软件中，打开IP核目录（IP Catalog），搜索ILA，如下图所示
3） 在弹出的ILA配置界面里 修改参数（因为我们要采集2个信号即两个探针，所以探针数量改成2，由于我们的计数从0-99计数，所以1024的深度足够采样好几个周期了，所以这里采样深度不变）
4）对探针的位宽进行修改，因为我们的time_count是7位的 ，而result变量是1个bit的，所以这里修改成7和1，然后点选OK ，然后再在弹出的窗口选择generate生成ILA模块（需要一点时间）
5）记住 下图所示的模块名，和信号组成
6） 在我们之前写的代码里加入ILA模块的例化代码（例化就是生成一个实体）
ila_0 u_0( .clk(CLK), .probe0(time_count), .probe1(result) ) ;
完整代码如下：
`timescale 1ns / 1ps
module ILA_TEST(
input CLK
);
parameter T1MS = 7'd99;
reg [7:0]time_count;
reg result;
always@(posedge CLK)
if(time_count>=T1MS)begin
time_count<=26'd0;
result<=~result;
end
else time_count<=time_count+1'b1;
ila_0 u_0(
.clk(CLK),
.probe0(time_count),
.probe1(result)
) ;
endmodule
7) 增加约束文件：
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports CLK]
set_property PACKAGE_PIN H16 [get_ports CLK]
8) 之后点选run 和 generate bitstream进行综合 布线，和生成二进制文件
三、下载代码
1） 接通好JTAG 和主板，并且将主板供上电源， 点选 open target 来连接目标板子
2）接通成功后会出现下面这个图
3）右键选择芯片型号，并点program device进行FPGA的代码下载（这些操作都和正常FPGA工程一致）
4）点选Program 下载
四、ILA调试
1） 执行完之前的下载操作后，系统如果运行没问题会自动弹出一个ila调试窗口， 入下图所示 点选箭头（Run trigger for this ILA core）开始采样
2） 之后我们就会读取到1024个（深度）时钟的探针逻辑波形数据
3）通过ctrl+鼠标滚轮我们可以放大缩小看波形细节
4）系统默认是 16进制数据显示的，通过右键波形选择 Radix –>Unsigned Decimal（无符号的，也可以选signed这个有符号的），可以查看 10进制的数值
5）通过波形我们可以看到 系统每计数到99，result 改变一次状态
并且result呈周期性的 变化状态
6） 也可以，点选Waveform Style –> Analog 来显示数值对应的模拟波形（如正弦波三角波等）
这里因为count是从0-99 再到0，所以外形看上去有点类似三角波 如下图所示
以上是 ILA功能的简单调用和介绍，当然ILA的功能远不止我介绍的这些，还包括触发功能等，如目标值达到某些特定的值才触发波形采样，这些功能需要各位自行去挖掘了，不作展开
- 本文的完整工程下载：05_PL_ILA_TEST
- VIVADO的版本：2018.3
- 工程创建目录： E:\Lemon_ZYNQ\FPGA\05_PL_ILA_TEST