从零开始制作基于RISC-V@FPGA控制器的自平衡小车
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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
帅图
整体框图
框图
用到的器件
电源模块12V-5V
12V-5V
姿态传感器 MPU6050
MPU6050
电机驱动芯片 TB6612
TB6612
直流减速电机带编码器
锂电池
电池
蓝牙模块
超声波模块
用到的软件工具
软件工具
设计资料
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chen
2019-10-14
3202
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