[发明专利]基于Scala的FPGA开发平台及其调试、测试方法

权利要求书

1.一种基于Scala的FPGA开发平台，其特征在于，包含以下工具1)模块类库、2)FPGA电路设计工具、3)FPGA模拟器、4)测试工具和5)调试工具：其中模块类库应用于FPGA电路的设计阶段，提供开发过程中复用的模块类库：FPGA电路设计工具通过Scala编程语言实现，实现了将Scala语言转成Verilog语言的编译器功能：FPGA模拟器直接在FPGA模拟器上运行FPGA程序进行测试，也通过断点进行FPGA程序调试：测试工具用于根据测试用例模拟输入信号输出给FPGA模拟器上运行的FPGA程序，并获取FPGA程序运行的数据；所述调试工具包含主机调试程序、片上调试服务器和FPGA硬件控制器；

所述FPGA硬件控制器用于在挂载到真实的FPGA电路后，根据控制信号在相应的断点处输出FPGA程序的状态和寄存器数据；

所述主机调试程序用于根据调试内容产生相应的控制信号，以及根据返回的FPGA程序的状态和寄存器数据进行显示；

所述片上调试服务器用于在挂载到真实的FPGA电路后，将主机调试程序发出的控制信号发送给FPGA硬件控制器，将FPGA硬件控制器输出的FPGA程序的状态和寄存器数据发送给主机调试程序。

2.根据权利要求1所述的一种基于Scala的FPGA开发平台，其特征在于还包含FPGA模拟器，所述FPGA模拟器用于模拟FPGA电路，并在模拟FPGA电路上运行FPGA程序。

3.根据权利要求2所述的一种基于Scala的FPGA开发平台，其特征在于还包含测试工具，所述测试工具用于根据测试用例模拟输入信号输出给FPGA模拟器上运行的FPGA程序，并获取FPGA程序运行的数据。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于Scala的FPGA开发平台的调试方法，包含硬件调试步骤，具体如下：

S1.1：将FPGA硬件控制器、片上调试服务器挂载到真实的FPGA电路上，在真实的FPGA电路上运行被调试的FPGA程序；

S1.2：主机调试程序根据调试内容发出控制信号给片上调试服务器，片上调试服务器再将控制信号转发给FPGA硬件控制器；

S1.3：FPGA硬件控制器接收到控制信号后，根据控制信号将相应断点处的FPGA程序的状态以及寄存器数据发送给片上调试服务器，片上调试服务器再将FPGA程序的状态以及寄存器数据转发给主机调试程序；

S1.4：主机调试程序在接收到FPGA程序的状态以及寄存器数据后将FPGA程序的状态以及寄存器数据显示给开发者。

5.根据权利要求4所述的一种基于Scala的FPGA开发平台的调试方法，包含软件调试步骤，具体如下：

S2.1：启动FPGA模拟器，模拟运行FPGA程序；

S2.2：主机调试程序根据调试内容发出控制信号给FPGA模拟器；

S2.3：最后由FPGA模拟器返回断点处的FPGA程序的状态给主机调试程序进行显示。

6.根据权利要求3所述的一种基于Scala的FPGA开发平台的测试方法，步骤如下：

S3.1：启动FPGA模拟器，模拟运行FPGA程序；S3.2：测试工具根据测试用例，模拟输入电信号给FPGA模拟器上运行的FPGA程序，并获取FPGA程序运行的数据。