【Sipeed 高云GW2A FPGA开发板】——ARM Cortex-M0软核处理器_LED点灯

mars4zhu

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4. 在高云半导体GW2A系列FPGA平台上运行ARM Cortex-M0软核处理器

4.1. ARMSOC_2

在原有代码基础上做细微修改，主要在于:

1. ClockDiv模块中，分频参数根据板载时钟频率，将其改为27分频的合适频率。

   AHBLITE_SYS.v:

   // ClockDiv #(.CLOCK_DIV(8'd50))        uClockDiv       (
   ClockDiv #(.CLOCK_DIV(8'd27))   uClockDiv       (
   

2. AHB2MEM模块中，之前使用的FPGA容量较大，因此采用了32KB的配置，但该配置在GW2A-18芯片上综合不通过，报错信息显示BRAM容量超出最大容量限制，因此修改为1KB配置，综合通过。

   AHBLITE_SYS.v:

   // AHB2MEM #(.MEMWIDTH(15)) uAHB2MEM (
   AHB2MEM #(.MEMWIDTH(10)) uAHB2MEM (
   

3. 对应的IO引脚配置，如下：

   IO_LOC "LED[7]" P6;
   IO_PORT "LED[7]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "LED[6]" T6;
   IO_PORT "LED[6]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "LED[5]" L16;
   IO_PORT "LED[5]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "LED[4]" L14;
   IO_PORT "LED[4]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "LED[3]" N14;
   IO_PORT "LED[3]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "LED[2]" N16;
   IO_PORT "LED[2]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "LED[1]" A13;
   IO_PORT "LED[1]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "LED[0]" C13;
   IO_PORT "LED[0]" PULL_MODE=UP DRIVE=8;
   IO_LOC "RESETn" T10;
   IO_PORT "RESETn" PULL_MODE=UP;
   IO_LOC "CLK" H11;
   IO_PORT "CLK" PULL_MODE=UP;
   

综合之后整体的鸟瞰图如下：

其综合过程对RAM的推断识别，并自动转换为FPGA的内部BRAM资源及其初始化内容过程如下：

Extracting RAM for identifier 'memory'("E:\myApp\Z3_IC\CPU\ARM\FPGA\DesignStart\myApp\CM0DS-DesignKit\AHB_Peripherals\AHBL_MEM\AHB2MEM_V2.v":140)
WARN  (EX3858) : System task 'display' is ignored for synthesis("E:\myApp\Z3_IC\CPU\ARM\FPGA\DesignStart\myApp\CM0DS-DesignKit\AHB_Peripherals\AHBL_MEM\AHB2MEM_V2.v":143)
WARN  (EX3858) : System task 'display' is ignored for synthesis("E:\myApp\Z3_IC\CPU\ARM\FPGA\DesignStart\myApp\CM0DS-DesignKit\AHB_Peripherals\AHBL_MEM\AHB2MEM_V2.v":145)

测试时特意将code.hex文件路径移动，则会报错如下：

Extracting RAM for identifier 'memory'("E:\myApp\Z3_IC\CPU\ARM\FPGA\DesignStart\myApp\CM0DS-DesignKit\AHB_Peripherals\AHBL_MEM\AHB2MEM_V2.v":140)
WARN  (EX3858) : System task 'display' is ignored for synthesis("E:\myApp\Z3_IC\CPU\ARM\FPGA\DesignStart\myApp\CM0DS-DesignKit\AHB_Peripherals\AHBL_MEM\AHB2MEM_V2.v":143)
WARN  (EX3988) : Cannot open file '..\Software\code.hex'("E:\myApp\Z3_IC\CPU\ARM\FPGA\DesignStart\myApp\CM0DS-DesignKit\AHB_Peripherals\AHBL_MEM\AHB2MEM_V2.v":144)
WARN  (EX3858) : System task 'display' is ignored for synthesis("E:\myApp\Z3_IC\CPU\ARM\FPGA\DesignStart\myApp\CM0DS-DesignKit\AHB_Peripherals\AHBL_MEM\AHB2MEM_V2.v":145)

最终下载运行后的效果为LED交叉闪烁（每隔一段时间0x55切换到0xAA），如图：

• PS: 同样的RTL代码和ARM软件代码，相比于A家FPGA（EP4C系列），似乎GW2A-18芯片运行的更慢一些。

常见泽1

运行ARM Cortex-M0软核处理器

这个是厂家提供的吗  没玩过请教下

mars4zhu

常见泽1 发表于 2022-11-24 17:18 运行ARM Cortex-M0软核处理器 这个是厂家提供的吗  没玩过请教下

ARM公开的，移植到FPGA开发板上即可。

 

厂家高云半导体也提供了类似的软核处理器，Cortex-M1、RISCV都有。

常见泽1

mars4zhu 发表于 2022-11-25 10:03 ARM公开的，移植到FPGA开发板上即可。   厂家高云半导体也提供了类似的软核处理器，Cortex-M1 ...

内核直接用，外设自己编 是这个意思吧？

mars4zhu

常见泽1 发表于 2022-11-25 10:24 内核直接用，外设自己编 是这个意思吧？

是的。