使用 Vivado 并行编程多个器件

Question

我们有一个设置，其中两个 Xilinx FPGA 设备分别连接到计算机。我们使用 Vivado Tcl 控制台在我们的自动化环境中对 FPGA 进行编程。我能够成功地一个接一个地对两个设备进行编程。但是，我试图通过并行启动两个 vivado 实例并同时对每个设备进行编程来减少编程时间。这样做时，出现如下错误：

Targets(s) ", jsn-JTAG-SMT2-XXXXXXXXjsn-JTAG-HS3-XXXXXXXX" may be locked by another hw_server.

Error Message: ERROR: [Common 17-39] 'get_hw_targets' failed due to earlier errors.

这是我的 python 脚本，它在不同端口上启动 hw_server 和 cs_server 并并行编程 FPGA。

def program(hw_server_cmd, cs_server_cmd, cmd):
    cs_server_process = subprocess.Popen(cs_server_cmd, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, encoding='utf8')
    cs_server_process.wait()
    print("cs_server started")

    hw_server_process = subprocess.Popen(hw_server_cmd, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, encoding='utf8')
    hw_server_process.wait()
    print("hw_server started")
    p = subprocess.Popen(cmd, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, encoding='utf8')        
    p.wait()
    stdout, stderr = p.communicate()
    p.wait()
    hw_server_process.kill()
    cs_server_process.kill()
    print('Command [{}] return value: {}'.format(cmd, p.returncode))
    print('stdout for cmd [{}]: {}'.format(cmd, stdout))
    print('stderr for cmd [{}]: {}'.format(cmd, stderr))


if __name__ == '__main__':
    cs_server_cmd_1 = r"C:\Xilinx\Vivado20.1\bin\cs_server.bat -d -stcp::3041"
    hw_server_cmd_1 = r"C:\Xilinx\Vivado20.1\bin\hw_server.bat -d -stcp::3121"
    cmd_1 = r'C:\Xilinx\Vivado20.1\bin\vivado.bat -mode tcl -source ProgFPGA_1.tcl'

    cs_server_cmd_2 = r"C:\Xilinx\Vivado20.1\bin\cs_server.bat -d -stcp::3042"
    hw_server_cmd_2 = r"C:\Xilinx\Vivado20.1\bin\hw_server.bat -d -stcp::3122"
    cmd_2 = r'C:\Xilinx\Vivado20.1\bin\vivado.bat -mode tcl -source ProgFPGA_2.tcl'

    fpga_prog_threads = {}    
    fpga_prog_threads[0] = threading.Thread(name=f'Programming FPGA on Platform 1', target=program, args=[hw_server_cmd_1, cs_server_cmd_1,  cmd_1])
    fpga_prog_threads[1] = threading.Thread(name=f'Programming FPGA on Platform 2', target=program, args=[hw_server_cmd_2, cs_server_cmd_2, cmd_2])
    for t in fpga_prog_threads.values():
        t.start()
        #t.join()

    join_all_threads(list(fpga_prog_threads.values()), 3600)

这是我使用的 tcl 脚本之一。另一个文件也包含相同的命令集，但端口号和序列号不同。

    open_hw_manager
    connect_hw_server -url 127.0.0.1:3121 -cs_url 127.0.0.1:3041 -allow_non_jtag
    current_hw_server 127.0.0.1:3121

    current_hw_target [get_hw_targets */xilinx_tcf/Digilent/XXXXXXXXXX]
    open_hw_target

    current_hw_device [lindex [get_hw_devices] 0]
    refresh_hw_device -update_hw_probes false [lindex [get_hw_devices] 0]
    
    set_property PROBES.FILE {} [lindex [get_hw_devices] 0]
    set_property FULL_PROBES.FILE {} [lindex [get_hw_devices] 0]
    set_property PROGRAM.FILE {C:/temp/bitfile2.bit} [lindex [get_hw_devices] 0]
    program_hw_devices [lindex [get_hw_devices] 0]
    refresh_hw_device [lindex [get_hw_devices] 0]    
    exit

有人可以指出我在这里做错了什么阻止我同时对设备进行编程吗？

P.S：最初我们使用Xilinx ISE。我尝试使用 impact.exe 同时对设备进行编程。在那种情况下，一个 FPGA 或另一个总是返回错误消息，如“Pin 没有变高”。

Answer 1

我想知道每个设备是否有 1 根 JTAG 电缆。如果这样做，则可以为每根电缆启动一个 hw_server 实例。有关如何执行此操作的详细信息，请参见此处：

https://forums.xilinx.com/t5/FPGA-Configuration/Multiple-hw-server-instances-on-same-PC/m-p/749154#M5849

在您的情况下，可以启动一个 hw_server 个实例，例如：

hw_server -stcp::3122 -e "set jtag-port-filter Digilent/xxx"

将 xxx 值替换为电缆中的相应 ID。

请注意，对于 windows，我不确定引号是否有效。所以在这种情况下，您可能需要使用传入 hw_server.

的初始化文件

使用这个例子，初始化文本文件看起来像这样：

# set JTAG port filter
set jtag-port-filter Digilent/xxx

假设您调用文件 'cable1.init' 然后您可以按如下方式启动服务器：

hw_server -stcp::3122 --init=cable1.init

第二个实例与此设置类似，但您将使用 stcp 选项和电缆配置指定不同的端口以指向第二根电缆。

编程时，您将使用端口号与设备通信，现在您应该可以并行编程了。

使用 Vivado 并行编程多个器件

Programming multiple devices parallelly using Vivado

tcl

xilinx

xilinx-ise

vivado