【中科亿海微EQ6HL45开发平台测评体验】+09.RSIC-V测试（zmj）

卿小小 · 发表于2022-11-21 15:06

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【中科亿海微EQ6HL45开发平台测评体验】+09.RSIC-V测试（zmj）

先说结论：EQ6HL45开发板的资源数量足够没问题，eLINX软件对预处理代码的支持有问题，代码改动工作量比较大，最终没运行RSIC-V。

（后续会分享使用其他FPGA实现RISC-V流程）

RISC-V作为一款优秀的开源处理器架构，受到越来越多的关注。RISC，即精简指令集处理器，是相对于X86这种CISC（复杂指令集处理器）来说的。RISC-V中的V是罗马数字，也即阿拉伯数字中的5，就是指第5代RISC。

1. 参考

1.1 资源参考

RISC-V的参考资源非常多，下方列举仅供参考。

芯来参考手册包含十分详细的RTL和SDK操作流程，以及Git资源。其他资源基本都是以芯来参考手册为蓝本。

//------☆芯来参考：
//---Hummingbirdv2-E203-Core-and-SoC手册
https://doc.nucleisys.com/hbirdv2/
//---Git资源参考：riscv-mcu/e203_hbirdv2
https://github.com/riscv-mcu/e203_hbirdv2

//------其他Gitee资源参考（包含源码和基本流程说明）：Gitee开源项目 > 其他开源 > RISC-V开发
//---e203蜂鸟: RISCV-MCU/e203_hbirdv2（推荐）
https://gitee.com/riscv-mcu/e203_hbirdv2?_from=gitee_search
//---tinyRV: liangkangnan/tinyriscv
https://gitee.com/liangkangnan/tinyriscv?_from=gitee_search
//---xiaowuzxc/小麻雀处理器（集成了tinyrv和e203）
https://gitee.com/xiaowuzxc/SparrowRV

//------视频参考（Xilinx方案）：
a.蜂鸟E203移植到其他Xilinx FPGA器件
https://www.bilibili.com/video/BV1HM4y1A7X6/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.3&vd_source=29c4c65318d9617647948d0328dda1e3
b.EGO1移植 RISC-V E203
https://www.bilibili.com/video/BV1yS4y1j7ka/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.-1&vd_source=29c4c65318d9617647948d0328dda1e3
c.【RISC-V】手把手教你使用蜂鸟E203-v2
https://www.bilibili.com/video/BV1ia411U76P/?is_story_h5=false&p=1&share_from=ugc&share_medium=iphone&share_plat=ios&share_session_id=46F37C64-B4B8-456E-8EF8-BA64F1454FEF&share_source=QQ&share_tag=s_i&timestamp=1668151893&unique_k=MK8GmSQ&vd_source=29c4c65318d9617647948d0328dda1e3

//------tinyrsicv文档：从零开始写RISC-V处理器
https://liangkangnan.gitee.io/2020/04/29/%E4%BB%8E%E9%9B%B6%E5%BC%80%E5%A7%8B%E5%86%99RISC-V%E5%A4%84%E7%90%86%E5%99%A8/

1.2 可行性分析（资源评估）

中科亿海微EQ6HL45开发平台的资源经过评估可以配置RSIC-V，资源评估如下：

//------tinyrsicv@xc7a35tftg256-1

//------蜂鸟e203@xc7z010clg400-2

//------中科亿海微EQ6HL45开发板

LUT/FF/Memory/DSP均能满足蜂鸟e203或者tinyrsicv的资源需求。

实际操作的时候发现eLINX软件对于预处理命令“·define”的支持不太友好，主要体现在端口声明部分，例如：

//------预处理命令涉及的部分代码
`define E203_ADDR_SIZE   32
`define E203_PC_SIZE     32
`define E203_XLEN        32
//------端口声明
output                         sysper_icb_cmd_valid,
input                          sysper_icb_cmd_ready,
output [`E203_ADDR_SIZE-1:0]   sysper_icb_cmd_addr, 
output                         sysper_icb_cmd_read, 
output [`E203_XLEN-1:0]        sysper_icb_cmd_wdata,
output [`E203_XLEN/8-1:0]      sysper_icb_cmd_wmask,

在上述代码中，端口定义使用了预处理的内容，eLINX软件直接报错或者解析错误。Quartus-II和Xilinx软件并无该问题。

2. 完整流程（整理）

依据“资源参考”的内容，整理的RSIC-V完整流程如下：

//------准备
a.RTL软件：eLINX软件
b.SDK软件：Nucleistudio-IDE(v2020.9)
    |---https://www.nucleisys.com/download.php
c.代码：蜂鸟e203代码
    |---https://gitee.com/riscv-mcu/e203_hbirdv2?_from=gitee_search
//------RTL工程步骤
a.创建工程
b.导入e203的RTL代码
    |---e203_hbirdv2/rtl/e203
    |---导入system.v文件，并设置为top（set_as_top）
    |---导入分频代码clkdivider.v（生成时钟32768Hz）
c.添加IP
    |---reset
    |---clock：50MHz->16MHz
d.分频代码：clkdivider.v，最终输出32768Hz（可以100MHz计数得到32.768kHz）
e.设置头文件与宏定义：
    |---e203_defines.v
    |---`define FPGA_SOURCE
f.约束：时钟、复位、JTAG（TDI/TDO/TCK/TMS）
h.完成上述步骤后，综合+布局布线（Synthesis + IMPL）
//------SDK工程步骤
a.芯来网站下载软件Nucleistudio-IDE。
b.打开eclipse创建工程。
c.c++_Prj或者c_Prj：E203、baremetal_HW、Build工程、修改openocd_hbird.cfg（删除Flash）

2.1 RTL工程

RTL工程即FPGA侧的工程，通过eLINX软件完成。主要内容就是导入rsicv代码、修改IP、添加约束等。

实际操作的时候发现eLINX软件对于预处理命令“·define”的支持不太友好，主要体现在端口声明部分解析错误直接报错，删删改改一个下午还是各种报错。

相反，在Xilinx两块不同板卡分别实现蜂鸟e203和tinyrsicv的工程，流程上基本毫无阻力……

//------eLINX@蜂鸟e203报错

//------Xilinx的Vivado跑蜂鸟e203和tinyrsicv毫无压力

2.2 SDK工程

SDK工程即开发RSIC-V的软件工程。它的开发需要下载SDK软件：Nucleistudio-IDE(v2020.9)。

//------Nuclei-Studio-IDE (Windows x86-64 2020.09版）
https://www.nucleisys.com/download.php

测试代码通过串口实现。代码如下所示：

//------SDK
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include "hbird_sdk_soc.h"

int main(void)
{
    printf("******************************\r\n",i);
    printf("It's EQ6HL45-EVL-v1.0\r\n",i);
    for (int i = 0; i < 10; i ++) {
        printf("%d: Hello World From My risc-v\r\n",i);

    }
    printf("******************************\r\n",i);
    return 0;
}

3. 关于RISC-V调试器

RSIC-V核的调试器使用矽速科技的RISC-V调试器（Sipeed USB-JTAG/TTL RISC-V调试器 STLINK V2 STM8/STM32模拟器）。

//------END

lugl4313820

我看到调试器，这个挺好的，价格贵不贵呀？