Update FPGA and Vivado skills
This commit is contained in:
Myfro9
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# FPGA 侧（my_exciter / RU_golden）
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## 工程
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| | my_exciter | RU_golden |
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|---|---|---|
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| xpr | `E:\Xilinx_design\smod\SMOD_ATSC\my_exciter\my_exciter.xpr` | `...\RU_golden\RU_golden.xpr` |
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| top | `smod_top`（`my_exciter.srcs/sources_1/top/smod_top.v`，~2300 行） | `RU_golden_top` |
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| 作用 | ATSC 激励器全功能 | 打底镜像：网口 + quickboot 自烧，用来兜底和支撑远程升级 |
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| 器件 | xc7a200tfbg676-2 | 同左 |
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`my_exciter` 目录本身是 **git 仓库根**（`imx6/` 也在里面）。RU_golden 的 xpr 引用了
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my_exciter 里的少数源文件（`ts_lock_top.vhd`、`sdram_tsoip_top.vhd`），改动时留意。
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## RTL 目录（`my_exciter.srcs/sources_1/`）
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| 目录 | 内容 |
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| `top/` | `smod_top.v` 顶层 + 时钟/AGC/DA 前处理/ORx 抽取等杂项 |
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| `atsc_mod_xip/` | 8VSB 调制核（加密 IP） |
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| `dpd/` | 数字预失真 |
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| `txagc/` | 发射 AGC |
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| `asi_pre/`, `dvb_asi/`, `ts/` | ASI / TS 输入与包同步（`src_preproc`、`spi_lock_det`） |
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| `tsoip/`, `tsoip_atsc/`, `udp/`, `sdram/` | TS over IP 收发与缓存 |
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| `tuner/` | Sony CXD2878 tuner 的 TS 接口（`TUN_D[7:0]/TUN_VLD/TUN_CLK`） |
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| `quickboot/` | `SpiFlashProgrammer.vhd` + `SpiSerDes.vhd` + `spi_slave32.v` —— 远程升级的 FPGA 侧 |
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| `i2c/` | imx6↔FPGA 的寄存器桥 |
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| `gps/`, `uart/`, `misc/`, `bd_cfg/`, `coef/`, `ip/` | 其余 |
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约束在 `constrs_1/new/`：`smod_ioplanning.xdc`（SMOD 板的引脚，**这块板用这个**）、
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`project_ioplanning.xdc`（旧板，别混用）、`timing.xdc`、`timing_cleanup_120m.xdc`、
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`bitstream.xdc`、`debug.xdc`（当前为空，ILA 用 IP 例化而非 XDC 标记）。
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## 用 vivado-mcp 干活
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典型顺序（工具名即 `mcp__vivado-mcp__*`）：
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```
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start_session(project=<xpr>) # 打开工程
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→ verilog_compile_check # 改完 RTL 先做语法检查，比跑综合快得多
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→ run_synthesis
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→ get_critical_warnings # 综合后立刻看，别等到实现完
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→ run_implementation
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→ generate_bitstream
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→ get_timing_report / get_utilization_report
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→ power_off → USB_Blast_off → power_on → (等 sys init over) → USB_Blast_on
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→ program_device # 下 bit（掉电即失）
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```
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其它常用：`run_tcl` / `safe_tcl`（任意 Tcl）、`get_run_progress`（长任务轮询）、
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`get_ip_status` / `inspect_ip_params`、`xdc_lint` / `xdc_auto_fix`、`get_io_report`。
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综合+实现在这个工程上要 **20~40 分钟**。改一行就重跑之前，先用 `verilog_compile_check`。
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## ILA
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`smod_top.v` 里 ILA 是**手工例化的 IP**（不是 `mark_debug`）。历史上用过 `ila_eth2`、
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`ila_2`、`ila_3`、`ila_adrv9009_fb`；当前活跃的是 `u_ila_adrv9009_rx`（复用
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`ila_adrv9009_fb` IP，探针宽度 16,16,1,8,1,1,1,8,8,8,8,5）。
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要换探针就直接改那个例化的 probe 连接。**探针宽度必须和 IP 里配的一致**，否则综合报错。
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需要新宽度就改 IP 或换一个 ILA IP。
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抓波形要 `.ltx`（`impl_1/smod_top.ltx`）。归档时 `.bit` / `.ltx` / `.mcs` 三件套用**同一个 tag**
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放进 `bitstream/`，否则下次想复现就对不上号了。ILA 导出的 CSV 交给 `/fft-analyse` 做频谱。
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**固化前把调试 ILA 去掉**，重新实现出干净的生产 bit：ILA 吃资源、恶化时序，还会和 imx6
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抢寄存器总线。
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## 时序
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`get_timing_report` 上 WNS 常年在 **-9 ~ -13 ns**，路径落在 JESD204 TX 的
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`init_seq_data`（`jesd204_phy_1lane_38j82_refclk` group）。这是基础设计里**既有的
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初始化序列 false path**，与 ATSC 数据通路无关 —— JESD 链路实测能起来，RF/调制/tuner 都正常。
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不要为了这个数字去改设计。真正要盯的是你改动那部分的时钟域和 CDC。
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## 出 mcs
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走 `/fpga_update` skill。一句话：远程升级要的是 `_update.mcs`，不是 `write_cfgmem` 的直接产物；
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而且它走 TCP 1234，不走网页。
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# 历史笔记索引（`my_exciter\Notes\`）
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约定：**`PRxx.md` = 需求**（用户提出的要做什么），**`Taskxx.md` = 方案 / 实现总结**
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（怎么做的、踩了什么坑、验证结论）。`discussNN-*.md` 是过程讨论。
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遇到相关主题**先读对应的 Task 文件**——里面的结论往往能省掉一整轮硬件迭代。
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| 主题 | 需求 | 方案 / 总结 | 结论要点 |
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|---|---|---|---|
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| 从 EMV7.1 移植到 SMOD | `PR00.md`、`PR01.md` | `Task00.md`、`Task01.md` | 引脚重排到 `smod_ioplanning.xdc`；IO bank / 自由引脚勘查脚本也在 Notes 里（`task01_*.tcl`） |
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| ADRV9009 JESD + SPI 寄存器核对 | `PR02.md` | `Task02.md` | JESD204B TX/RX lock status 寄存器位置 |
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| TSoIP（网口 2 收 IP 流取 TS） | `PR03.md` | — | 根因见 memory `tsoip-root-cause-0x50` |
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| Tuner（473 MHz RF → TS → 调制核） | `PR04.md` | `Task04.md` | demod 是 **Sony CXD2878 + FREIA**，不是 MN88436；移植 EMV9.3 的 `sonytuner/`；ILA 实测 19.41 Mbps、`ts_lock_a=1`、0x47 间隔 188 |
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| ATSC 信号质量分析（RX1 路） | `PR06.md` | `Task06.md` | 用 RX1 接收自发信号，算带肩 + 8VSB 星座 + SNR，网页 `sys_spectrum.html` 显示 |
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| 改用 ORx→DPD 40 MHz 反馈 | `PR06-1.md` | `Task06-1.md` | 反馈通道换成 ORx |
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| ORx/RX1 双通道可切换 + DPD 内部 AGC | `PR06-2.md` | `Task06-2.md` | 共用滤波下采样；大量频谱截图见 `PR06-2_*.png`，索引在 `PR06-2_频谱截图索引.md` |
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| 本 skill 的由来 | `PR07.md` | （本 skill） | 要求：SMOD ATSC 开发总入口，联调走 `/fpga-imx6-flow` |
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## 其它散落资源
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- `Notes/*.png` —— 历次频谱 / 星座 / 波形截图，文件名带 iter 号，配合 Task 文件看
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- `Notes/create_ila_adrv9009_fb.tcl` —— 建 ILA IP 的 Tcl
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- `Notes/task01_*.tcl` —— IO / DSP / 未约束端口的勘查脚本
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- `Notes/workflow_state.db`、`workflow_threads.json` —— fpga-imx6-flow 的 LangGraph 状态
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- `RU_golden/skills/*.py` —— 早期 RMII/GMII 抓包分析脚本（网口调试用）
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- `bitstream/ila_*.csv`、`orx_*.csv` —— 历次 ILA 导出，交给 `/fft-analyse` 复现频谱
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## 已固化的经验（别重新踩）
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- 上电时序铁律；上电后等 `sys init over` 再连 JTAG，否则 TX 死。
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- WNS -9~-13 ns 是 JESD204 `init_seq_data` 的既有 false path，与功能无关。
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- imx6 dropbear 老：paramiko 2.12 + `cat >` 传文件（无 SFTP）。
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- 设备上 `imx_atsc_app.rx1` 和 `M=2/lane 0x04` 变体会打断 TX；git `HEAD` 的版本是好的。
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- 远程升级走 TCP 1234（不是网页！），只能传 `_update.mcs`，传错文件会导致冷启动后 FPGA 不跑。
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- 远程升级"卡在擦除"通常是 programmer 已报错（rstate=0x7），imx6 轮询不看 ERROR 位。见 `/fpga_update`。
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- 带调试 ILA 的 bit 下 `i2cget` 读 FPGA 寄存器不可靠。
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@@ -0,0 +1,84 @@
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# imx6 侧（atsc_app）
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## 源码
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`E:\Xilinx_design\smod\SMOD_ATSC\my_exciter\imx6\src\atsc_app`（Makefile 在这一层）：
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| 目录 | 内容 |
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|---|---|
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| `main.c` | 起线程：`fpga_upgrade_task`、`tcp_task`、`web`、`lcd`、`gps`… |
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| `bsp/` | 板级：`i2c_drv.c`、`fpga.c`（FPGA 寄存器读写）、`eeprom.c`（配置）、`dac38j82.c`、`dpd_proc.c`、`isys_config.c` |
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| `talise/`, `adrv9009/`, `adi_hal/` | ADI ADRV9009 驱动 |
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| `sonytuner/` | Sony CXD2878 + FREIA(CXD6821) 解调驱动（从 EMV9.3 移植，见 PR04） |
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| `task/` | `upgrade.c`（软件包升级）、`tcp_task.c`、`iweb_task.c`、`tsoip.c`、`iq_rx.c` |
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| `inc/` | 头文件；`fpga.h` 里 `FPGA_UPGRADE_I2C_REG_ADDRES = 0xE0` |
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同级还有 `imx6/src/web/`（cgi + www 页面，含 `upload.cgi` 远程升级入口）。
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## 交叉编译
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工具链在 VM `bowei@192.168.223.128`（密码 `lr7402`）：
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```
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/opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi
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```
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流程（`scripts/imx6_app.py build` 已封装）：
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1. Windows 侧从 git 打包源码 —— **用 `HEAD` 而不是工作区**，这样构建的东西可追溯：
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`git -C my_exciter archive --format=tar -o app.tar HEAD:imx6/src/atsc_app`（约 13 MB）
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2. SFTP 上传到 VM，解到 **`~/atsc_head_build`**（一个干净目录；不要碰 `~/atsc_tsoip_build/` 之类的旧目录）
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3. `bash -lc 'source <envsetup>; cd ~/atsc_head_build && make'` → 产出 `imx_atsc_app`（~2.9 MB ELF）
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4. SFTP 取回 Windows
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VM 的 sshd 是现代版本，paramiko 5 / OpenSSH 都能连。若报
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`kex_exchange_identification: Connection closed`，是 VM 的 sshd 挂了，请用户 `sudo systemctl restart sshd`。
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## 部署到设备
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设备 `192.168.1.143`，`root` / `anywavecom`。**它的 SSH 是老 dropbear**，有两个坑：
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1. **算法太老**：paramiko 5 会报 `unknown cipher` / `no acceptable host key`。
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要用 **paramiko 2.12**（有 TripleDES / aes-cbc / ssh-rsa）：
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`python -m pip install --target <dir> paramiko==2.12.0`，然后 `PYTHONPATH=<dir>` 跑。
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命令行 ssh 则加 `-o HostKeyAlgorithms=+ssh-rsa`。
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2. **没有 SFTP 子系统**：`open_sftp()` 直接 `EOF during negotiation`。传文件走 exec channel：
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```python
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ch = client.get_transport().open_session()
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ch.exec_command("cat > /aw/anywave/app/imx_atsc_app_head")
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ch.sendall(open(local_bin, "rb").read())
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ch.shutdown_write(); assert ch.recv_exit_status() == 0
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```
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（另一条老路是 SSH 反向端口转发 + 设备侧 `wget`，见 Task04；现在没必要了。）
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部署顺序 —— **先落一个新名字，验证 md5，再覆盖 active**，这样传输失败不会毁掉能跑的 app：
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```
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cat > /aw/anywave/app/imx_atsc_app_head
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chmod 755 imx_atsc_app_head
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md5sum 对比
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cp -a imx_atsc_app_head imx_atsc_app # 覆盖 active
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```
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`scripts/imx6_app.py deploy` 就是这个顺序。已知好用的备份是 `imx_atsc_app.bak_pre_rx1`。
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改完 app 要**冷启动**（断电重启，遵守上电时序）让 `rc.local` 拉起新进程。
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## 观察设备
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- 日志：`/var/module_log/imx_atsc_app.log`。健康标志：`TALISE_radioOn`、`fb init state ok`、
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`fpga[0xBB]=0x03`（sync=1 / tvalid=1）。`imx6_app.py log` 直接拉。
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- 配置：`/aw/anywave/cfg/exc_cfg.conf`，`[BLK_SYS_PARA] reg50` 选输入源
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—— `0`=Tuner，`1`=TS，`2`=EAS，`3`=TSoIP。
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- 网页：`http://192.168.1.143`（`sys_rf.html`、`sys_ts.html`、`sys_set.html`、
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`status_info.html`、`log_output.html`、以及远程升级的 `upload.cgi`）。
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- 串口控制台（COM 号见 `~/fpga_imx6_flow.json` 的 `ports.imx6`，逐机而异、不入库）能用，但会自动登出、比较飘。**优先走网络 SSH**读日志和跑命令。
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- 直接读 FPGA 寄存器可以 `i2cget`，但它会和 app 抢总线；带调试 ILA 的 bit 下更不可靠。
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以 app 日志为准，或者临时停掉 app。
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## 已知不能用的构建
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设备上的 `imx_atsc_app.rx1`、以及任何 `M=2 / lane 0x04` 的变体**会打断 TX**。
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git `HEAD` 的版本是 RX1-on-framerA（`M=4` / lane `0x03` / RX1RX2）+ TX 正常的已知好版本。
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@@ -0,0 +1,24 @@
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# 远程升级 / Flash 布局
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**这块内容的唯一真源是 `fpga_update` skill。** 要生成 `_update.mcs` 或者把它烧进板子，
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直接用那个 skill，别在这里另起炉灶。
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- `~/.claude/skills/fpga_update/SKILL.md` —— 流程
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- `~/.claude/skills/fpga_update/references/quickboot.md` —— flash 布局、切换字兜底、`-imagesize 64` 的由来
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- `~/.claude/skills/fpga_update/references/protocol.md` —— TCP 1234 协议、以及 DPD 污染升级数据流的缺陷
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三件容易记反的事：
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1. **FPGA 的远程升级不走网页。** 网页的 Remote Update 只认 imx6 的 `*.tar.gz` 固件包；
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`.mcs` 传上去会被 `check_package.sh` 直接删掉。FPGA 走 TCP **1234** 的私有协议
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（原厂工具 `tools/Xfpga_ru.exe`，替代品 `fpga_update/scripts/fpga_ru.py`）。
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2. **升级前必须关掉 DPD**，否则 DPD 的 SPI1 流量会混进镜像，CRC 校验失败。
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3. **`_update.mcs` 不能 JTAG 烧写**，`_initial.mcs` 也不能远程升级。首次装机 / 救砖走
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`/fpga_flash`（flash 型号 `w25q128bv`，烧 `RU_golden/bitstream/golden_design_initial.mcs`）。
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## 调试期的第三条路
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`program_device` 直接把 `.bit` 下到 FPGA，掉电即失。迭代验证用它最快 —— 不碰 flash，
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配 `.ltx` 就能抓 ILA。功能确认后再走远程升级固化。
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固化用的 bit 要**去掉调试 ILA 重新实现**：ILA 吃资源、恶化时序，还会和 imx6 抢寄存器总线。
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