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fpga_risc-v [2019/12/22 11:14] group003 |
fpga_risc-v [2020/01/16 23:23] group003 [基于FPGA与RISC-V的新型嵌入式系统开发方式] |
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| - | # 基于FPGA与RISC-V的嵌入式系统设计开发套件 | + | # 基于FPGA与RISC-V的嵌入式系统设计 |
| ## 概述 | ## 概述 | ||
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| 清华出版社还邀请顾先生出版了这本《基于FPGA与RISC-V的嵌入式系统设计》，本书详细介绍了RISC-V指令集和其背后的设计思想，并在此基础上引入了一种称为FARM的软硬件开发模式，将FPGA同RISC-V CPU软核相结合，并利用Arduino与Make作为软件快速开发工具，有效地提高了开发效率，使系统设计具有更好的通用性和可移植性。\\ | 清华出版社还邀请顾先生出版了这本《基于FPGA与RISC-V的嵌入式系统设计》，本书详细介绍了RISC-V指令集和其背后的设计思想，并在此基础上引入了一种称为FARM的软硬件开发模式，将FPGA同RISC-V CPU软核相结合，并利用Arduino与Make作为软件快速开发工具，有效地提高了开发效率，使系统设计具有更好的通用性和可移植性。\\ | ||
| {{::risc-v书籍.jpeg}} | {{::risc-v书籍.jpeg}} | ||
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| 本书内容既有深度，亦有广度，对各类从事软硬件开发的科技人员会有很大的参考价值。对高校相关专业的学生，本书也是一部很好的教学资料。\\ | 本书内容既有深度，亦有广度，对各类从事软硬件开发的科技人员会有很大的参考价值。对高校相关专业的学生，本书也是一部很好的教学资料。\\ | ||
| 除了上述有关软硬件的讨论之外，本书的作者还与硬禾的小脚丫FPGA的团队进行了合作，成功地将书中的大部分内容移植到了小脚丫FPGA旗下的STEP CYC10开发板上，并将相关的技术细节在书中做了详细陈述，以方便读者的动手实践。 | 除了上述有关软硬件的讨论之外，本书的作者还与硬禾的小脚丫FPGA的团队进行了合作，成功地将书中的大部分内容移植到了小脚丫FPGA旗下的STEP CYC10开发板上，并将相关的技术细节在书中做了详细陈述，以方便读者的动手实践。 | ||
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| #### STEP CYC10结构框图 | #### STEP CYC10结构框图 | ||
| {{:cyc10bd.png?600|}} | {{:cyc10bd.png?600|}} | ||
| - | ## 基于FPGA与RISC-V的嵌入式系统设计 | ||
| + | #### STEP CYC10板卡详细介绍 | ||
| + | [[https://www.stepfpga.com/doc/step-cyc10|STEP CYC10板卡]] | ||
| + | } | ||
| + | ## 基于FPGA与RISC-V的新型嵌入式系统开发方式 | ||
| + | 经过美国PulseRain Technology与小脚丫团队的不懈努力，在小脚丫Cyclone10开发板上成功移植了PulseRain Reindeer RISC-V 软核，并且开发了配套Arduino IDE的板子支持包，使得用户可以通过Arduino开发环境直接对嵌入到FPGA中的RISC-V软核进行编程。 | ||
| + | FPGA优秀的性价比和灵活性；开源硬件Arduino及其丰富的软件库；开源的编译器和工具链GNU；再加上如今热度空前的开源处理器RISC-V，形成了一种灵活快速的新型嵌入式开发方式FRAM: FPGA+Arduino+RISC-V+Make。 | ||
| + | {{ :farm_开发模式.png?nolink&400 |}} | ||
| + | 如上图所示，在FARM开发模式下，FPGA成为系统的核心芯片。在FPGA中会包含一个支持RISC-V的开源处理器软核 (RISC-V Soft CPU)。该处理器可以包含一个硬件逻辑实现的代码载入器 (Hardware Based Code Loader)。FPGA也会包含所有的（或大部分的）外部设备实现，这些外部设备和RISC-V通过总线相连。对于无法完全用FPGA实现的功能 (例如传感器），FPGA也会实现其控制部分或者数据的读写。 | ||
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| + | 上图中RISC-V 软核的编程，可以通过两种方式。 | ||
| + | * 对中小型的裸金属 (bare metal)系统，开发者可以直接在Arduino 集成开发环境下编程，并充分利用Arduino提供的软件支持库。编译结果也可以在集成环境下直接写入到FPGA上的RISC-V软核里。 | ||
| + | * 当软件规模变大时，软件的配置和编译可以通过Make来实现，并执行和RISC-V软核配套的代码载入工具，下载编译结果。 | ||
| + | ## 使用Arduino IDE开发RISC-V处理器 | ||
| + | [[reindeer_step_arduino|方式一：使用Arduino IDE开发RISC-V处理器]] | ||
| + | ## 使用make配置编译RISC-V应用程序 | ||
| + | [[reindeer_step_make|方式二：使用make配置编译RISC-V应用程序]] | ||