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【分享】 A100T-FPGA原型验证板卡(与官方板卡外设和接口很相似) 移植蜂鸟E203 Hbirdv2,实现Centos下调试器USB识别以及程序编译烧写,并进行C语言仿真

发表于 开源蜂鸟E203 2022-09-04 10:34:39
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1.简述

最近购买了一块适合做原型验证FPGA板卡,板卡接口和外设比较丰富,十分适合跑一些小型的SOC工程,比如蜂鸟E203;板卡自带FPGA烧写器和软核CPU的JATG调试器,还有USB接口的UART,这样不用单独购买FPGA下载器、软核CPU调试器,USB串口模块;额外板卡有充足的按键、LED、数码管、拨动开关,以及几十个灵活的可配的管脚,带有2KB的SRAM(或者2GB DDR3),这可谓是接近完美的原型FPGA板卡;当然板卡还有USB、千兆以太网、HDMI常用的高速接口,想单纯的学习FPGA也是够用的;
这里只做移植一些说明,供购买该板卡的粉丝查看,因此详细介绍移植的过程了,详细请看:开源RISC-V处理器(蜂鸟E203)学习(四)移植蜂鸟Hbirdv2版本工程,实现Centos下调试器USB识别以及程序编译烧写,并进行C语言仿真

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.所需环境

3.工程放置

解压后严格放置在该目录下,这里不说其他方法,避免大家误操作;
在这里插入图片描述

4.仿真

直接进入到vsim目录下,这里体现V2版本的优势,不用修改仿真脚本,使用命令参数化选择仿真工具,使用以下命令进行vcs仿真;

make clean
make install
make compile SIM=vcs
make run_test SIM=vcs

在这里插入图片描述
使用以下命令,启动Verdi查看波形;

make wave SIM=vcs

在这里插入图片描述

5.FPGA综合

下图为FPGA移植的管脚分配表
在这里插入图片描述

进入到fpga目录下,使用以下命令启动vivado,需要手动点击综合生成BIT文件

make install  FPGA_NAME=my_a100t
make setup    FPGA_NAME=my_a100t

在这里插入图片描述
综合后资源情况,A100T资源挺丰富的,E203资源占用不高,还有充足的资源可以做扩展开发;
在这里插入图片描述
需要将FPGA下载器设备连接到虚拟机,如图显示则以连接到虚拟机;插入usb时应该会有窗口提示选择吗,没有按如图去手动连接一下;具体的BIT和MCS文件的烧写操作可以看实验室手册,也可以网上搜索,操作不复杂;
在这里插入图片描述
烧写FPGA时,这个跳冒需要接外面两个引脚,因为FPGA JATG与CPU的JATG是分时复用的,后面烧写CPU程序时需要切换一下;
在这里插入图片描述

效果如图:
在这里插入图片描述

6.C程序编译与烧写

进入到hbird-sdk目录下运行以下命令构建环境(每次新入进行编译时都需要使用以下命令构建环境);

source setup.sh
echo $PATH
which riscv-nuclei-elf-gcc openocd make rm
make help

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进入到 helloword目录,使用ilm模式编译;最后编译成功;

cd application/baremetal/helloworld/
make dasm SOC=hbirdv2 BOARD=ddr200t CORE=e203 DOWNLOAD=ilm

在这里插入图片描述
烧写前需要将这个跳冒接里面两个引脚;
在这里插入图片描述

make upload SOC=hbirdv2 BOARD=ddr200t CORE=e203 DOWNLOAD=ilm

在这里插入图片描述

插入串口的USB,和前面一样确保连入虚拟机,新开一个terminal,输入以下命令启动串口界面;

sudo screen /dev/ttyUSB1 115200

按下复位让程序重新跑一下,串口打印 Hello World信息,成功!
在这里插入图片描述

7.C仿真

不要清除上步的编译,进入到vsim目录下,打开Makefile,如图修改case,改为我们刚才编译的‘hello world’,保存退出后重新跑仿真;

g Makefile

在这里插入图片描述
仿真打印hello world

make clean
make install
make compile SIM=vcs
make run_test SIM=vcs

在这里插入图片描述
由于没有finish,所以需要Ctrl+c强制终止仿真;

8.总结

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