check_flash_csv.py 里 NEW_ROW 是硬编码的 9 字段、从 NAME 开头,而 Vivado
2018.1 的 xicom_cfgmem_part_table.csv 是 14 列、首列为数字 CFGMEM_ID。
Vivado 于是拿 "w25q128bv-spi-x1_x2_x4" 去转 int,抛
bad lexical cast: source type value could not be interpreted as target
这条错误同时打挂 get_cfgmem_parts 和 refresh_hw_device。后者最具误导性:
它报在硬件刷新阶段,看起来像 probe/.ltx/debug core 的问题,与 CSV 毫无关联,
实际上 refresh_hw_device 内部也读这张表。SMOD 板实测因此完全无法烧写 flash。
改为动态生成:克隆 Vivado 自带的 mt25ql128-spi-x1_x2_x4 行(同为 spi /
x1_x2_x4,COMPATIBLE_DEVICES 含 xc7a200t),只替换 Winbond 相关字段,
字段位置按表头列名定位而非写死下标,换 Vivado 版本 schema 变了也不会写出
畸形行。CFGMEM_ID 取现有最大值 +1。
MEM_DEVICE_ALIAS 指向 n25q128-3.3v-spi-x1_x2_x4 —— Vivado 真正带数据的那个
定义(mt25ql128 也别名到它)。不需要 Winbond 专属数据文件:flash loader
比特流按 FPGA 型号索引(bitfile.zip 里是 spi_xc7a200t_pullnone.bit),
与 flash 型号无关。
其它改动:
- 识别并替换旧版本留下的畸形行(退出码 2),而不是因为 "名字已出现在文件里"
就误判为已安装直接返回 0
- 改写前自动备份 CSV
- 保留原文件的行尾风格,不整体改写 CRLF/LF
实测(Vivado 2018.1 + SMOD Artix-7 xc7a200t + 真实 W25Q128BV):
- 三条路径均正确:已存在且格式正确→exit 0 且不改文件;全新→exit 2;
注入 9 字段畸形行→识别并修复→exit 2
- get_cfgmem_parts 可正常返回,属性 MEM_TYPE=spi / MEM_DENSITY=128
- 烧写读回 Mfg ID : ef Memory Type : 40 Memory Capacity : 18(真实
Winbond JEDEC ID),Erase / Program-Verify / completed successfully 全过
SKILL.md 排错表补上该症状,并注明报在 refresh_hw_device 上的误导性。
Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
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name, description
| name | description |
|---|---|
| fpga_flash | 烧写 Artix-7 系列 FPGA 的外部 Flash(SPI NOR Flash)。适用于 EMV7.1 等 Artix-7 板卡,支持 Micron mt25ql128 和 Winbond w25q128bv 两种 Flash 型号。 当用户提到"烧写 flash"、"flash 编程"、"固化 bit 文件"、"下载到 flash"、"program flash"、"write flash"、"burn flash"、"Vivado flash"、"SPI flash 烧写"时,必须触发此 skill。 |
FPGA Flash 烧写流程(Artix-7 / EMV7.1)
本 skill 由 Claude 全自动执行完整的 Flash 烧写流程。除了向用户确认必要信息外,所有操作(文件检查、CSV 修改、Vivado 命令执行、硬件编程)均由 Claude 直接完成,不要求用户手动执行任何命令。
执行规范
自动执行原则:
- 每个需要调用 Vivado 的步骤,Claude 通过 Bash 工具调用 skill
scripts/目录下的 Python 脚本 - 禁止在用户工程目录或系统临时目录(
%TEMP%、/tmp)下创建任何脚本文件 - 所有可执行脚本已预置在 skill 目录的
scripts/子目录中,Claude 只需传入正确的参数调用
定位 skill 脚本目录:
Claude 在执行前需先确认脚本的完整路径。使用 Glob 工具查找:
C:/Users/<当前用户>/.claude/skills/fpga_flash/scripts/gen_mcs.py
或直接使用默认路径:%USERPROFILE%/.claude/skills/fpga_flash/scripts/
scripts/ 目录内容:
scripts/
check_flash_csv.py # 第一步:检查/更新 Vivado Flash 器件表
gen_mcs.py # 第三步:生成 .mcs 文件
program_flash.py # 第四、五步:连接目标板并烧写 Flash
step3_write_mcs.tcl # gen_mcs.py 使用的 Tcl 模板(勿手动修改)
step4_5_program.tcl # program_flash.py 使用的 Tcl 模板(勿手动修改)
调用方式(Bash 工具):
python "$USERPROFILE/.claude/skills/fpga_flash/scripts/<script>.py" [参数...]
各脚本通过命令行参数接受变量(Vivado 安装目录、工程名、bit 文件路径、mcs 文件路径等),内部调用 Vivado -mode batch -source <tcl模板> -tclargs <参数> 完成执行,全程不产生临时文件。
第一步:检查并修复 Vivado Flash 器件表
Claude 自动执行:
调用 check_flash_csv.py,检查 xicom_cfgmem_part_table.csv 中是否已包含 w25q128bv-spi-x1_x2_x4:
python "$USERPROFILE/.claude/skills/fpga_flash/scripts/check_flash_csv.py"
返回值含义:
- 退出码
0:器件已存在,直接进入第二步 - 退出码
2:已成功添加器件行,需提示用户重启 Vivado 后才能识别 - 退出码
1:CSV 未找到,检查~/skills_env.md的VIVADO_ROOT是否指向有效的 Vivado 安装
Vivado 安装路径不写死在本 skill 里:三个脚本都通过 scripts/vivado_env.py
按 --vivado-dir > 环境变量 > ~/skills_env.md 的 VIVADO_ROOT(退化到 VIVADO_PATH)
的顺序解析。换机器只改 ~/skills_env.md,不改 skill。仅在需要临时用另一套 Vivado
时才显式传 --vivado-dir。
第二步:选择 Flash 型号
询问用户板卡上焊接的 Flash 芯片型号,仅支持以下两种:
| 选项 | 厂商 | --flash-part 值 |
|---|---|---|
| 1 | Micron | mt25ql128-spi-x1_x2_x4 |
| 2 | Winbond | w25q128bv-spi-x1_x2_x4 |
记录用户选择,后续步骤中作为 --flash-part 参数传入。如果用户不确定,提示查看板卡丝印或原理图中 Flash 芯片的位号。
第三步:确认文件路径并自动生成 .mcs
需向用户确认:
- .bit 文件的完整路径(通常在工程
runs/impl_1/目录下) - 输出 .mcs 文件的保存路径和文件名(建议与 .bit 文件同目录)
用户确认后,Claude 自动调用:
python "$USERPROFILE/.claude/skills/fpga_flash/scripts/gen_mcs.py" \
--bit-file "E:/Xilinx_design/smod/SMOD_DTMB_CG/RU_golden/RU_golden.runs/impl_1/RU_golden_top.bit" \
--mcs-file "E:/Xilinx_design/smod/SMOD_DTMB_CG/RU_golden/RU_golden.runs/impl_1/RU_golden_smod.mcs"
将示例路径替换为用户实际的 .bit 文件路径、.mcs 输出路径(Vivado 路径自动解析,见第一步)。
验证成功的标志: 输出中包含 write_cfgmem completed successfully 且显示 0 Errors。
第四步 + 第五步:连接目标板、配置存储器并烧写
确认板卡已上电并连接 JTAG 后,Claude 自动调用:
python "$USERPROFILE/.claude/skills/fpga_flash/scripts/program_flash.py" \
--flash-part "w25q128bv-spi-x1_x2_x4" \
--bit-file "E:/Xilinx_design/smod/SMOD_DTMB_CG/RU_golden/RU_golden.runs/impl_1/RU_golden_top.bit" \
--mcs-file "E:/Xilinx_design/smod/SMOD_DTMB_CG/RU_golden/RU_golden.runs/impl_1/RU_golden_smod.mcs" \
--ltx-file "E:/Xilinx_design/smod/SMOD_DTMB_CG/RU_golden/RU_golden.runs/impl_1/RU_golden_top.ltx"
参数说明:
--flash-part:第二步用户选择的型号--bit-file:第三步确认的 .bit 路径--mcs-file:第三步生成的 .mcs 路径--ltx-file:若设计无 ILA,省略此参数(脚本自动跳过 PROBES.FILE 配置)
此脚本在同一个 Vivado batch 会话中完成:硬件连接 → cfgmem 器件创建 → 载入 flash-loader 比特流(关键步骤) → 擦除/编程/验证 → 回载用户 bit。
验证成功的标志(真正写入 flash): 输出必须包含
Performing Erase Operation... Erase Operation successful、
Program/Verify Operation successful、Flash programming completed successfully,
并能读到非零的 Mfg ID(如 Winbond=ef、Micron=20)。
⚠️ 仅有
End of startup status: HIGH不代表写了 flash——那只是把 bit 载入 FPGA 易失配置。若看到Mfg ID : 0 / Unable to read device properties,说明 flash-loader 没接管 SPI 总线(本 tcl 已用create_hw_bitstream+program_hw_devices载入spi_<part>_pullnone.bit修复此问题)。
ILA core 的 Dropping logic core WARNING 是正常现象(载入 loader/golden 镜像时不含 ILA core),不影响烧写结果。
第六步:上电验证
烧写完成后,提示用户:
- 断开 JTAG,给板卡重新上电(或按复位键)
- 观察 FPGA 是否从 Flash 正常加载(DONE 灯亮起)
- 如果 DONE 灯不亮,检查:
- BOOT_MODE 跳线是否选择 SPI Flash 启动模式
- MCS 生成时起始地址是否为
0x0 - 板卡电源是否满足 Flash 的 VCC 要求(3.3V / 1.8V)
常见错误排查
| 现象 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
check_flash_csv.py 退出码 1 |
VIVADO_ROOT 未配置或指错 |
修正 ~/skills_env.md 的 VIVADO_ROOT;临时可传 --vivado-dir 覆盖 |
| Vivado 中找不到 w25q128bv | CSV 已修改但 Vivado 未重启 | 提示用户重启 Vivado 后重新执行 |
bad lexical cast: source type value could not be interpreted as target,报在 get_cfgmem_parts 或 refresh_hw_device 上 |
CSV 里的 w25q128bv 行畸形(2026-07-30 之前的版本写的是 9 字段、从 NAME 开头,缺了首列数字 CFGMEM_ID),Vivado 拿名字当整数解析 |
重跑 check_flash_csv.py,它会识别并替换掉畸形行(退出码 2),然后重启 Vivado。注意报在 refresh_hw_device 上极具误导性 —— 那一步内部也读这张表,看起来像硬件/probe 问题,其实与 .ltx、debug core 无关 |
No hardware target 错误 |
JTAG 未连接或板卡未上电 | 检查连接后重新执行第四步 |
| DONE 灯不亮 | 启动模式跳线错误 | 检查 MODE 引脚电平,确认为 SPI 启动模式 |
| 烧写后板卡跑旧程序 | Flash 未完全擦除 | 确认 PROGRAM.ERASE 1 已设置后重新执行 |
PermissionError 写 CSV |
权限不足 | 提示用户以管理员身份运行 Claude Code |