Formality：探针(Probe Point)的设置与使用

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一般情况下，verify命令会对参考设计和实现设计所有匹配的比较点各自进行验证，但有些时候为了调试，可能需要验证参考设计和实现设计的逻辑锥中两个线网的等价性，这时就有两种选择：第一种方法是在使用set_cutpoint命令设置一对线网为cut-point，实际上这创建了一对新的比较点，并改变了原本逻辑锥的顶点和底点，有时候还需要用户使用set_user_match命令显式匹配这对比较点；第二种方法是使用GUI界面或set_probe_points命令在一对线网上设置探针，这不会影响逻辑锥结构，因为它是一个类似监视器的被动探针，本文就将详细阐述探针的设置与使用。

本文将以一个简单的例子进行说明，其中为了简便使用了RTL作为实现设计（一般情况下，实现设计是综合后的网表）。

// 参考设计
module probe(a, b, c, clk, z1, z2);
  input a, b, c, clk;
  output reg z1, z2;

  always @ (posedge clk)
  begin
    z1 <= a & b;
    z2 <= a | c;
  end
endmodule

// 实现设计
module probe1(a, b, c, clk, z1, z2);
  input a, b, c, clk;
  output reg z1, z2;

  always @ (posedge clk)
  begin
    z1 <= a & b & c;
    z2 <= a | c;
  end
endmodule

下面的图1是参考设计的原理图，图2是实现设计的原理图。

图1 参考设计的原理图

图2 实现设计的原理图

实现设计和参考设计的区别显而易见：参考设计中的z1寄存器由输入端口a、b驱动，而实现设计中的z2寄存器由输入端口a、b、c驱动。

验证结果失败，如下所示，这符合预期。

********************************* Verification Results *********************************
Verification FAILED
-------------------
 Reference design: r:/WORK/probe
 Implementation design: i:/WORK/probe1
 3 Passing compare points
 1 Failing compare points
 0 Aborted compare points
 0 Unverified compare points
----------------------------------------------------------------------------------------
Matched Compare Points     BBPin    Loop   BBNet     Cut    Port     DFF     LAT   TOTAL
----------------------------------------------------------------------------------------
Passing (equivalent)           0       0       0       0       2       1       0       3
Failing (not equivalent)       0       0       0       0       0       1       0       1
****************************************************************************************

探针一般用于隔离错误，假设在如图3所示的位置设置了探针，如果探针验证通过，则问题更可能出现在逻辑锥中的Logic2部分，如果探针验证失败，则问题更可能出现在逻辑锥中的Logic1部分。

图3 一种可能的调试情况

在逻辑锥视图中，可以很方便的设置探针，只需要同时选中参考设计和实现设计中的一对线网，同时在Edit ToolBar中点击Set Probe按钮即可（如果找不到Edit ToolBar，可以在ToolBar右键查看是否隐藏了Edit ToolBar，如图4所示），当然直接使用set_probe_points命令也是可以的。

图4 在GUI界面设置探针

假设在GUI界面设置了图5所示的探针。

图5 在GUI界面设置探针

在基于流程的工具栏上，点击6. Debug，在Probe Points列表中可以看到已设置的探针，如图6所示。

图6 查看已设置的探针

点击Verify按钮，或者右键并点击Verify Probes即可验证所有探针，当然直接使用verify -probe命令也是可以的，此时验证结果成功，如下所示。

***************************** Probe Verification Results *******************************
Probe Verification SUCCEEDED
----------------------------
 Reference design: r:/WORK/probe
 Implementation design: i:/WORK/probe1
 1 Passing probe points
****************************************************************************************

探针验证后，甚至可以像比较点那样，打开探针的逻辑锥视图和模式窗口，如图7所示。