从零开始制作基于RISC-V@FPGA控制器的自平衡小车

脑图

基于RISC-V@FPGA的自平衡小车 — 项目介绍

关于项目

项目简介

RISC-V，这一CPU界的名校生，自出世以来就备受关注，RISC-V基金会每年都会举办面向全球工程师的Soft CPU设计比赛，今年的比赛刚刚公布结果，美国加州圣地亚哥的华人工程师Changyi Gu荣获冠军！ https://riscv.org/2019/10/announcing-the-winners-of-the-risc-v-soft-cpu-contest/ 这是他去年参加比赛获得季军后再夺桂冠！Changyi 也是我们硬禾的老朋友了，在苏老师的盛情邀请下，他开源的8051核 - FP51-T，以及去年RISC-V比赛的获奖作品 - Reindeer都完美移植到了小脚丫FPGA上。清华出版社还邀请顾先生出版了一本RISC-V@FPGA的书，预计今年将发行。 Reindeer RISC-V软核设计精巧，性能强劲，工具完善，代码和资料全开源，用户可以自由扩展外设，还可以使用开源硬件领域最火爆的Arduino IDE开发程序，对新手来说非常友好。

今年暑假，硬禾实战营的几位同学，从零基础开始基于Changyi的Reindeer_Step RISC-V软核移植到小脚丫CYC10 FPGA制作了一款平衡小车，https://www.eetree.cn/wiki/t2_project04 从设计控制器，编写驱动，到设计电路，画PCB，焊接调试，再到移植算法，调PID参数，最终实现小车平衡、遥控和避障，整个过程涉及到嵌入式软硬件开发的所有内容，对于电子专业的同学来说，是一个非常好的学习案例。这里我将整个设计过程略作调整，拆开来总结分享各个部分的内容，并重点介绍Reindeer_Step RISC-V软核的设计过程，希望能对想学习RISC-V的同学有所帮助。

项目内容

两轮自平衡小车的结构、硬件和软件组成

RISC-V到底是什么

基于FPGA移植RISC-V软核

如何使用编译工具链

使用wishbone总线定制控制器外设

使用Arduino 方式开发应用程序

自平衡小车的硬件电路和传感器

卡尔曼滤波算法解析

PID算法及调参过程

附加功能：遥控、避障、摄像头识别

项目图片