Quartus嵌入式逻辑分析仪Signal Tap使用

Quartus嵌入式逻辑分析仪的工作原理是将Signal Tap与设计文件一起编译配置到FPGA中，当满足设置的触发条件时，Signal Tap将FPGA中的电路信号状态采集下来通过Jtag发送给Quartus，用于调试。所以Signal Tap是会占用FPGA资源的，在调试完成后最好将Signal Tap从FPGA中去除。
下面基于Quartus 18，介绍如何使用Signal Tap。以串口接收为例，观察串口接收状态机中接收缓冲器buffer的值。

//顶层文件
module uart_rx(input clk50M,rx,output [7:0]data_out,output ready);
     uart_rx_fsm(clk9600x16,rx,data_out,ready);
     uart_baud(clk50M,1'b1,clk9600x16);//波特率发生器
endmodule 

//波特率发生器
module uart_baud(input clk50Mhz,reset_n,output reg baud);
    reg [15:0] count;
    
    always @(posedge clk50Mhz)  begin
        if(!reset_n) begin count<=0; baud<=0;end
        else if(count == 16'd325) 
        begin
            count <=0;
            baud <= 1;
        end
        else 
        begin
            count <= count+16'd1;
            baud <=0;
        end
    end 
endmodule

uart_rx_fsm.v文件内容：https://www.jianshu.com/p/1cd8a7680670
首先新建一个Signal Tap文件，File->New->Signal Tap Logic Analyzer File

OK后，生成后缀名为.stp的文件，并自动打开Signal Tap窗口如下。其中：区域1是SignalTap实例管理区。
区域2是Jtag配置区。给FPGA上电并连接下载器，选择Hardware为Usb-blaster，点击Scan Chain检测到Device表明通信正常。
Signal Tap界面
区域3，在其空白区域，右键点击添加被采集信号，Add nodes，点击List列出所有信号，将buffer添加到右边窗口，Insert。

添加观测信号
下图中，区域3中增加了buffer的信号。
区域4：signal Configuration。设置采样时钟Clock为状态机的时钟，采样深度设置为256，这样将会采集256个点后停止采集。
配置触发时钟和触发深度
区域4：signal Configuration。下拉滚动条到Trigger，设置触发信号。触发信号的作用是：当该信号满足触发条件后，开始采集。这里我选择串口接收引脚上的信号rx，并设置其下降沿为触发条件。这样当串口起始位出现的时候开始采集。
配置触发条件
基本设置已经完成了。在上图中区域1可以看到有红色提示，需要将工程重新编译。点击该窗口工具栏上的编译图标，如下图。
编译逻辑分析仪

等啊等.......
等编译完成后，选择sof文件并下载到FPGA，如下图箭头所示。

下载sof文件

下载完成，显示Ready to acquire。点击下图中的开始图标，等待触发信号，

waiting for ..
Signal Tap已经就绪，就等触发信号有效了。我们给FPGA的串口发个数0xFF。触发后采集的数据如下：
采集回来的信号

可以看到buffer里面数据的变化过程。

以上就是Signal Tap的使用方法。要注意的是，调试完成后，最好将Signal Tap从FPGA中移除。方法是：
菜单：assignments--Setting---Signal Tap Logic Analyzer -- Enable去掉勾选。重新编译工程，下载。

移除Signal Tap