基于 GUI 的接收器检测状态

赛灵思 PCI Express IP 随附以下集成调试功能。

JTAG 调试器

启用 In-System IBERT

第三代模式解扰器

“JTAG 调试器 （JTAG Debugger）”可提供以下信息来帮助调试 PCI Express 链接训练问题：

LTSSM 状态的图形化视图

基于 GUI 的接收器检测状态（对应已配置的每个通道）

PHY RST 状态机的状态

In-system IBERT 可提供 PCIe 链接眼图。“JTAG Debugger”和“In-system IBERT”功能结合在一起即可提供即时信息，用于判断链接训练问题的可能原因。在本篇博文中，我们将讲解如何使用这些功能。本篇博文基于赛灵思 VCU118 开发板随附的 UltraScale+ 器件。

“第三代模式解扰器 （Gen3 Mode Descrambler）”选项可提供发生扰码的 PIPE 数据的解码接口。它允许用户查看 PCIe 链接上的数据包。如需了解有关该功能以及数据包解码方法的详细信息，请参阅博文（链接如下）。

https://forums.xilinx.com/t5/Design-and-Debug-Techniques-Blog/Demystifying-PIPE-interface-packets-using-the-in-built/ba-p/980246

IP 配置 GUI 包含“添加调试选项 （Add. Debug Options）”选项卡。请选中“启用 JTAG 调试器 （Enable JTAG Debugger）”。

在GUI 中配置其它 IP 参数后，生成 IP 并打开示例设计。

请确保在设计示例的“Design Sources”层级中包含调试封装模块，如下所示：

请选择正确的比特文件和 .ltx 文件，以生成比特流并对器件进行编程。

根据所使用的 Vivado 工具版本，您可能会看到如下错误。

如果看到以上错误消息，请在 Vivado Tcl Console 中运行以下命令。

set_param xicom.use_bitstream_version_check false

对器件重新进行编程。

成功完成目标器件编程后，应在硬件窗口中显示 AXI 核“hw_axi_1”。

在工程目录中如下所示位置下，您将找到 4 个 .tcl 文件。

“test_rd.tcl”文件可读取 BRAM 中存储的调试数据，并输出 *.dat 文件，如下所示。其它 Tcl 文件可读取这些 *.dat 文件，以分别绘制 LTSSM、PHY RST 状态机和“接收器检测 （Receiver Detect）”的图形化视图。

draw_ltssm.tcl、draw_reset.tcl 和 draw_rxdet.tcl 脚本将使用 ActiveTcl 来执行。

如果您尝试在 Vivado Tcl Console 中执行这些脚本，那么 Vivado 工具将出错并退出。

下图显示了通过“draw_ltssm.tcl”脚本生成的 LTSSM 图示：

•绿色 - 采集窗口期间转换的状态

•橙色 - 最终状态

•红色箭头 - 最终转换状态

•箭头旁的数字 - 表示两个状态之间发生的转换次数

上图来自于某个有效的案例场景，其中链接训练正确无误并达成稳定的“L0”状态。当链接训练失败时，“Detect”气泡可能为橙色，表明 IP 无法检测到接收器。同样，您可能看到某一箭头旁的数字较大，表明可能存在不稳定的链接。

下图显示了使用“draw_reset.tcl”脚本生成的 PHY RST 状态机。

下图显示了使用“draw_rxdet.tcl”脚本生成的“Receiver Detect”状态：

如上所示，绿色点表明对应通道内成功完成接收器检测。GUI 还可提供有关协商的链接宽度的信息。

要采集 PCIe 链接眼图，请在 IP 配置 GUI 的“Add. Debug Options”选项卡中选择“启用 In-System IBERT （Enable In-System IBERT）”选项。

与使用“JTAG Debugger”选项时相似，生成 IP 并打开示例设计。

确保在示例设计的“Design Sources”层级中可以看到“System IBERT”模块。

生成比特流并用比特文件和 .ltx 文件进行编程。

请参阅 https://china.xilinx.com/support/answers/72471.html，

以获取有关 IBERT 扫描必需配置的详细信息。下图显示了通过“In-System IBERT”功能生成的眼图。

以上扫描中的眼图来自于正常运行的 PCIe 链接。在无效链接中，您可能会看到蓝色区域极小，表明链接中可能存在信号完整性问题。
       责任编辑:pj