读书·基于RISC-V和FPGA的嵌入式系统设计

引言:第八届集成电路创新创业大赛龙芯杯是有关嵌入式SoC设计的

由于我本身是做纯硬件设计,此前没怎么接触软硬协同

玩过Zynq,但是到SDK部分就去吃灰了

现在后悔了,所以,做人一定要有始有终啊~TAT



概述

背景阐述

吹吹水,讲讲FPGA优势

有几个名词需要注意:

嵌入式操作系统

FreeRTOS\Embedded Linux\Zephyr

编译器和工具链

GNU的编译器和工具链

COTS

作者提出的概念,指的是用一大堆通用芯片组成的嵌入式系统产品

Make

一种将代码变为可执行文件的格式命令,一般有Makefile 来配置

FARM

作者提出的一种概念,意思是:FPGA + Arduino + RISC-V + Makefile

FARM分工

FPGA: 外围设备 + 总线 + 复杂外围设备控制器 + 代码载入器(给CPU)

RISC-V: 提供软核CPU,写在FPGA上

RISC-V的配置有两种方式:

1.裸金属系统采用Arduino IDE开发,利用Arduino提供的软件库,编译结果可以在集成环境下直接写入FPGA上的软核。

2.大规模代码的话可通过Make,并通过和RV软核配套的代码载入工具,写进去

裸金属系统可以不经过操作系统干预的情况下,直接在逻辑硬件上执行指令

涉及的名词:

原型版 prototype

硬件工程师参考相关评估版,为新的系统设计出最初的原型版

试验工程 Dummy project

主要是看各个引脚是否可配置

软件工程师为外设编写驱动程序

这需要硬件工程师给软件提供 FPGA设计参考手册,各个部分地址分配,寄存器定义和操作方式

分工之后软件工程师即可开始主体算法的设计

FPGA

第二章开始设计,假设你已经会 Verilog / SystemVerilog

RISC-V

吹牛逼环节

软核处理器 PulseRain Reindeer:https://riscv.org/2018/10/risc-v-contest

小脚丫FPGA开发平台

第9章开始说

C/C++,Make和工具链

第6章开始

嵌入式操作系统

第7章说如何将开源操作系统Zephyr移植到RISC-V处理器上

Arduino集成开发环境

Arduino在处理裸金属系统的时候很占优势,但是需要处理器软核提供代码载入的支持

也要向集成开发环境提供相应的第三方开发包

第8章开始喷

模块授权方式

第10章开始说

PulseRain RTL库

第5章说,对常用外围设备进行讨论,并说明其具体实现方式

有关于RTL库的IP使用的深入问题,10章讨论

资料来源

不用担心

代码来源

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