本文來源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：yuzhiwen1986， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2295853_1_1.html

高云FPGA 平臺(tái)介紹

Combat開發(fā)套件是以高云半導(dǎo)體 GW2A 系列 FPGA 產(chǎn)品為核心，是高云半導(dǎo)體晨熙?家族第一代產(chǎn)品，內(nèi)部資源豐富，具有高性能的 DSP資源，高速LVDS 接口以及豐富的 BSRAM 存儲(chǔ)器資源，這些內(nèi)嵌的資源搭配精簡(jiǎn)的FPGA 架構(gòu)以及 55nm 工藝使 GW2A 系列 FPGA 產(chǎn)品適用于高速低成本的應(yīng)用場(chǎng)合。

外設(shè)接口管腳說明

本次項(xiàng)目中用到的I/O口如表下描述

時(shí)鐘復(fù)位電路

開發(fā)板為 FPGA 提供了一個(gè) 50MHz 有源晶振，連接到了全局時(shí)鐘引腳。

LED指示燈

開發(fā)板中有 4 個(gè)綠色 LED 燈，用戶可通過 LED 燈顯示所需狀態(tài)?？赏ㄟ^以下方式對(duì) LED 燈進(jìn)行測(cè)試：? 當(dāng) FPGA 對(duì)應(yīng)管腳輸出信號(hào)為邏輯高電平時(shí)，LED 被點(diǎn)亮；當(dāng)輸出信號(hào)為低電平時(shí)，LED 熄滅

MCU 喚醒電路

開發(fā)板有4個(gè)按鍵開關(guān)，用戶可以通過手動(dòng)控制對(duì)應(yīng)FPGA管腳輸入低電平，觸發(fā)MCU喚醒。本項(xiàng)目中使用KEY2/3/4作為復(fù)位和喚醒電路,電路圖如下

復(fù)用J17作為MCU的JTAG調(diào)試接口
LCD_PWM ->C22 -> MCU_TCK

LCD_SDA ->F22 ->MCU_TDI

LCD_VSYNC->G22 -> MCU_TDO

LCD_DE -> J22 ->MCU_TMS

LCD_B7 ->V14 -> MCU_RST

FPGA 原型平臺(tái)和MCU調(diào)試仿真器

FPGA 原型主要分為兩部分：FPGA 開發(fā)板，和調(diào)試器。接下來章節(jié)分別予以介紹。完整的 FPGA 開發(fā)板原型（包括 FPGA 開發(fā)板和MCU調(diào)試器）如下圖所示：

蜂鳥E203開源SoC

對(duì)于一個(gè)處理器核，還需要配套的 SoC 才能具備完整的功能。蜂鳥 E203 內(nèi)核不僅僅完全開源了 Core的實(shí)現(xiàn)，還搭配完整的開源 SoC 平臺(tái)，請(qǐng)參見《蜂鳥 E203 開源 SoC 簡(jiǎn)介》了解更多 SoC 的介紹與信息。蜂鳥 E203 開源 SoC 的Subsys 模塊的款圖如下：

Linux平臺(tái)環(huán)境搭建

這里以Ubuntu系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。

代碼下載和基本環(huán)境配置

1. 下載E203源碼

git clone https://github.com/SI-RISCV/e200_opensource.git

2. 下載iverilog源碼

`git clone https://github.com/steveicarus/iverilog.git

3. 切換到v11分支(必須用V11或以上的版本)

git checkout v11-branch

4. 安裝依賴

sudo apt-get install autoconf gperf flex bison build-essential

5. 編譯、安裝iverilog和vvpsh autoconf.sh

./configure
make
make install

6. 創(chuàng)建python軟鏈接

查看一下python的版本，我的還是Python2,新更新一下：

查看一下/usr/bin目錄下面有哪些版本，如果有python3版本就創(chuàng)建一個(gè)新的軟連接

sudo ln -s /usr/bin/python3.8 /usr/bin/python
其中/usr/bin/python3.8對(duì)應(yīng)你實(shí)際安裝的python版本。7. 安裝gtkwave

sudo apt-get install gtkwave

HBird-E-SDK 下載和配置1. 將 HBird-E-SDK 項(xiàng)目下載到本機(jī) Linux 環(huán)境中，使用如下命令：

git clone [https://github.com/SI-RISCV/hbird-e-sdk](https://github.com/SI-RISCV/hbird-e-sdk)

2. 由于編譯軟件程序需要使用到GNU 工具鏈，假設(shè)使用完整的 riscv-tools 來自己編譯 GNU 工具鏈則費(fèi)

時(shí)費(fèi)力，因此本文檔推薦使用預(yù)先已經(jīng)編譯好的 GCC 工具鏈。我們已經(jīng)將工具鏈上傳至網(wǎng)盤，網(wǎng)盤具體地址記載于

hbird-e-sdk 項(xiàng)目（https://github.com/SI-RISCV/hbird-e-sdk）的 prebuilt_tools 目錄下的 README

中，用戶可以在網(wǎng)盤中的“RISC-V SoftwareTools/RISC-V_GCC_201801_Linux”目錄下載壓縮包gnu-mcu-eclipse-riscv-none-gcc-7.2.0-2-20180111-2230-centos64.tgz和gnu-mcu-eclipse-openocd-0.10.0-6-20180112-1448-centos64.tgz，然后按照如下步驟解壓使用（注意：上述鏈接網(wǎng)盤上的工具鏈可能會(huì)不斷更新，用戶請(qǐng)注意自行判斷使用最新日期的版本，下列步驟僅為特定版本的示例）。

cp gnu-mcu-eclipse-riscv-none-gcc-7.2.0-2-20180111-2230-centos64.tgz ~/
cp gnu-mcu-eclipse-openocd-0.10.0-6-20180112-1448-centos64.tgz ~/

//將兩個(gè)壓縮包均拷貝到用戶的根目錄下

cd ~/

tar -xzvf gnu-mcu-eclipse-riscv-none-gcc-7.2.0-2-20180111-2230-centos64.tgz

tar –xzvf gnu-mcu-eclipse-openocd-0.10.0-6-20180112-1448-centos64.tgz

// 進(jìn)入根目錄并解壓上述兩個(gè)壓縮包，解壓后可以看到一個(gè)生成的 gnu-mcu-eclipse 文件夾

cd ~/hbird-e-sdk    // 進(jìn)入 hbird-e-sdk 目錄文件夾

mkdir ~p work/build/openocd/prefix
// 在 hbird-e-sdk 目錄下創(chuàng)建上述這個(gè) prefix 目錄 cd work/build/openocd/prefix // 進(jìn)入到 prefix 該目錄

ln –s ~/gnu-mcu-eclipse/openocd/0.10.0-6-20180112-1448/bin bin

// 將用戶根目錄下解壓的

OpenOCD 目錄下的 bin 目錄作為軟鏈接鏈接到該

prefix 目錄下

cd ~/hbird-e-sdk    // 進(jìn)入 hbird-e-sdk 目錄文件夾

mkdir -p work/build/riscv-gnu-toolchain/riscv32-unknown-elf/prefix/

// 在 hbird-e-sdk 目錄下創(chuàng)建上述這個(gè) prefix 目錄

cd work/build/riscv-gnu-toolchain/riscv32-unknown-elf/prefix

// 進(jìn)入到 prefix 該目錄

ln -s ~/gnu-mcu-eclipse/riscv-none-gcc/7.2.0-2-20180111-2230/bin bin

// 將用戶根目錄下解壓的 GNU

Toolchain 目錄下的 bin 目錄作為軟鏈接鏈接到

// 該 prefix 目錄下 注意：此步驟完成工具鏈的安裝之后，后續(xù)開發(fā)程序示例無需重復(fù)執(zhí)行此步驟。

Verilog 仿真測(cè)試

使用E203 源代碼運(yùn)行基于 Verilog 的仿真測(cè)試程序，可以使用如下步驟進(jìn)行。

**步驟一：**準(zhǔn)備好自己的電腦環(huán)境，可以在公司的服務(wù)器環(huán)境中運(yùn)行，如果是個(gè)人用戶，推薦如下配置：

（1）本項(xiàng)目使用 Ubuntu 18操作系統(tǒng)

（2）由于 Linux 操作系統(tǒng)的版本眾多，推薦使用 Ubuntu 18.04 版本的 Linux 操作系統(tǒng)有關(guān)如何安裝 Ubuntu 操作系統(tǒng)本文不做介紹，有關(guān) Linux 的基本使用本文也不做介紹，請(qǐng)用戶自行查閱資料學(xué)習(xí)。

**步驟二：**將 e200_opensource 項(xiàng)目下載到本機(jī) Linux 環(huán)境中，使用如下命令：

git clone https://github.com/SI-RISCV/e200_opensource.git

**步驟三：**編譯 RTL 代碼，使用如下命令：

cd /vsim

// 進(jìn)入到 e200_opensource 目錄文件夾下面的 vsim 目錄。

make install CORE=e203

// 運(yùn)行該命令指明需要為 e203 進(jìn)行編譯，該命令會(huì)在 vsim 目錄下生成一個(gè) install

// 子文件夾，在其中放置所需的腳本，且將腳本中的關(guān)鍵字設(shè)置為 e203。

make compile

// 編譯 Core 和 SoC 的 RTL 代碼

// 注意：在此步驟之中，編譯 Verilog 代碼需要使用到仿真器工具，在 github 上的 Makefile

// 中使用的是免費(fèi)的 iverilog 工具，如果需要使用商業(yè) EDA 的用戶需要自行修改 Makefile 中的

// 對(duì)于免費(fèi)的 iverilog 工具如何安裝請(qǐng)用戶在互聯(lián)網(wǎng)上自行搜索。

步驟四：運(yùn)行默認(rèn)的一個(gè) testcase（測(cè)試用例），使用如下命令：

make  run_test

注意：在此步驟中，運(yùn)行仿真需要使用仿真器工具，在 github 上的 Makefile 中此部分空缺，實(shí)際運(yùn)行的是”echo PASS”命令打印一個(gè)虛假的 PASS 到 log 文件中。用戶需要使用真正的仿真器運(yùn)行仿真得到真實(shí)的運(yùn)行結(jié)果。

注意：make run_test 將執(zhí)行 e200_opensource/riscv-tools/

riscv-tests/isa/generated 目錄中的一個(gè)默認(rèn) testcase，如果希望運(yùn)行所有的

回歸測(cè)試，請(qǐng)參見步驟五。

當(dāng)用make去編譯Makefile文件的時(shí)候,如果有出現(xiàn)/bin/sh:Syntax error: 的錯(cuò)誤時(shí)候,一般是當(dāng)前默認(rèn)的shell不正確的原因首先可以用命令ls -l /bin/sh 看看當(dāng)前默認(rèn)的是什么shell，Ubuntu一般默認(rèn)為bash再用要修改默認(rèn)的shell，可以采用命令sudo dpkg-reconfigure dash。會(huì)出現(xiàn)如下窗口，然后選擇否。

步驟五：運(yùn)行回歸（regression）測(cè)試集，使用如下命令：

make regress_run

注意：這使用 e200_opensource/ riscv-tools/riscv-tests/isa/generated 目錄中 testcases，逐個(gè)的運(yùn)行 testcase。

步驟六：查看回歸測(cè)試結(jié)果： make

regress_collect // 該命令將收集步驟五中運(yùn)行的測(cè)試集的結(jié)果，將打印若干行的結(jié)果，每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè) // 試用例，如果那個(gè)測(cè)試用例運(yùn)行通過，那一行則打印的 PASS，如果運(yùn)行失敗，那一行則 // 打印的 FAIL。如圖 所示

代碼編譯下載

工程導(dǎo)入

在Opensource

目錄下FPGA文件夾創(chuàng)建一個(gè)新的文件夾gowin，

將相關(guān)的rtl文件拷入,并對(duì)top文件進(jìn)行的對(duì)應(yīng)修改，文件目錄如下圖：

打開gowin軟件，創(chuàng)建工程，選擇好對(duì)應(yīng)的器件并導(dǎo)入文件。導(dǎo)入具體軟件操作說明參見SUG100-1.7_Gowin云源軟件用戶指南，本項(xiàng)目中導(dǎo)入之后界面如下：

程序編譯和下載

修改完程序之后保存點(diǎn)擊Process 點(diǎn)擊Place&Route編譯，編譯通過之后前面會(huì)出現(xiàn)綠

.編譯通過后雙擊Program Device彈出下載窗口，點(diǎn)擊開始下載

運(yùn)行和調(diào)試軟件

HBird-E-SDK介紹

HBird-E-SDK 并不是一個(gè)軟件，它本質(zhì)上是由一些 Makefile、板級(jí)支持包（Board Support Package，

BSP）、腳本和軟件示例組成的一套開發(fā)環(huán)境。HBird-E-SDK 基于 Linux 平臺(tái)，使用標(biāo)準(zhǔn)的 RISC-V GNU

工具鏈對(duì)程序進(jìn)行編譯，使用 OpenOCD+GDB 將程序下載到硬件平臺(tái)中并進(jìn)行調(diào)試。

HBird-E-SDK 代碼結(jié)構(gòu)

編譯 demo_gpio 示例程序，使用如下命令： cd // 進(jìn)入 hbird-e-sdk 目錄文件夾 make dasm PROGRAM=demo_gpio NANO_PFLOAT=0 //注意：由于 Demo_GPIO 程序的 printf 函數(shù)不需要輸出浮點(diǎn)數(shù)，上述選項(xiàng) NANO_PFLOAT=0 指明 newlib-nano 的 printf 函數(shù)無需支持浮點(diǎn)數(shù)，請(qǐng)參見《RISC-V 架構(gòu)與嵌入式開發(fā)快速入門》第 11 章了解相關(guān)信 息。

將編譯好的

demo_gpio 程序下載至 FPGA 原型開發(fā)板中，使用如下命令：

很遺憾，我這里因?yàn)槭褂玫南螺d器有問題，最終還是沒有成功下載MCU bin文件。
但是基本的流程走通了。時(shí)間有限試用期已經(jīng)結(jié)束了。期待下一次還會(huì)有繼續(xù)！