开源RISC-V处理器(蜂鸟E203)学习笔记

芯王国 2023-06-29 2842

描述

1.简述

最近购买了一块适合做原型验证FPGA板卡，板卡接口和外设比较丰富，十分适合跑一些小型的SOC工程，比如蜂鸟E203；板卡自带FPGA烧写器和软核CPU的JATG调试器，还有USB接口的UART，这样不用单独购买FPGA下载器、软核CPU调试器，USB串口模块；额外板卡有充足的按键、LED、数码管、拨动开关，以及几十个灵活的可配的管脚，带有2KB的SRAM（或者2GB DDR3），这可谓是接近完美的原型FPGA板卡；当然板卡还有USB、千兆以太网、HDMI常用的高速接口，想单纯的学习FPGA也是够用的；
这里只做移植一些说明，供购买该板卡的粉丝查看，因此详细介绍移植的过程了，详细请看：开源RISC-V处理器(蜂鸟E203)学习（四）移植Hbirdv2，实现Centos下程序编译烧写，并进行C语言仿真

FPGA FPGA

2.所需环境

需要使用我分享的EDA虚拟机：IC_EDA_ALL虚拟机(丰富版)详细说明；

工程下载：微信公众号后台回复 E203V2 可以获得移植的完整工程；

3.工程放置

解压后严格放置在该目录下，这里不说其他方法，避免大家误操作；
FPGA

4.仿真

直接进入到vsim目录下，这里体现V2版本的优势，不用修改仿真脚本，使用命令参数化选择仿真工具，使用以下命令进行vcs仿真；

make cleanmake installmake compile SIM=vcsmake run_test SIM=vcs

FPGA

使用以下命令，启动Verdi查看波形；

make wave SIM=vcs

FPGA

5.FPGA综合

下图为FPGA移植的管脚分配表
FPGA

注意：有Sram和DDR两种板卡，这两个板子除了内存不一样板卡资源和FPGA型号一致；上面管脚分配是SRAM的，获取的移植工程也是SRAM的，如果你是DDR板子请修改FPGA时钟约束，管脚号如下，其他不用修改；
FPGA

进入到fpga目录下，使用以下命令启动vivado，需要手动点击综合生成BIT文件

make install FPGA_NAME=my_a100tmake setup FPGA_NAME=my_a100t

FPGA

综合后资源情况，A100T资源挺丰富的，E203资源占用不高，还有充足的资源可以做扩展开发；

FPGA

需要将FPGA下载器设备连接到虚拟机，如图显示则已连接到虚拟机；插入usb时应该会有窗口提示选择吗，没有按如图去手动连接一下；具体的BIT和MCS文件的烧写操作可以看实验室手册，也可以网上搜索，操作不复杂；

FPGA

烧写FPGA时，这个跳冒需要接外面两个引脚，因为FPGA JATG与CPU的JATG是分时复用的，后面烧写CPU程序时需要切换一下；

FPGA

效果如图：

FPGA

6.C程序编译与烧写

进入到hbird-sdk目录下运行以下命令构建环境（每次新入进行编译时都需要使用以下命令构建环境）；

source setup.shecho $PATHwhich riscv-nuclei-elf-gcc openocd make rmmake help

FPGA

进入到 helloword目录，使用ilm模式编译；最后编译成功；

cd application/baremetal/helloworld/make dasm SOC=hbirdv2 BOARD=ddr200t CORE=e203 DOWNLOAD=ilm

FPGA
烧写前需要将这个跳冒接里面两个引脚；

FPGA

make upload SOC=hbirdv2 BOARD=ddr200t CORE=e203 DOWNLOAD=ilm

FPGA

插入串口的USB，和前面一样确保连入虚拟机，新开一个terminal，输入以下命令启动串口界面；

sudo screen /dev/ttyUSB1 115200

按下复位让程序重新跑一下，串口打印 Hello World信息，成功！
FPGA

7.C仿真

不要清除上步的编译，进入到vsim目录下，打开Makefile，如图修改case，改为我们刚才编译的‘hello world’，保存退出后重新跑仿真；

g Makefile

FPGA

仿真打印hello world

make cleanmake installmake compile SIM=vcsmake run_test SIM=vcs

FPGA

由于没有finish，所以需要Ctrl+c强制终止仿真；

8.总结

后续芯王国的开源项目基于该板卡进行，刚好需要购买FPGA学习的可以考虑一下，价格十分美丽，微信或者QQ私聊我发送购买链接；欢迎大家交流，不限于虚拟机，FPGA、IC领域均可！！！还有马上要推出“CK_RISCV”开源项目，大家莫着急！！！

　　审核编辑：汤梓红

打开APP阅读更多精彩内容