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国内首套完整开源RISC-V处理器教学平台
xinsixiang | 2020-12-09 15:49:38    阅读:13514   发布文章
"作为本土RISC-V生态的引领者,芯来科技不断推出商用RISC-V处理器IP助力产业生态建设的同时,也十分注重RISC-V教育生态的推广。

芯来科技自2019年初推出大学计划以来,与国内众多知名高校开展了密切合作,积累了越来越多的教学实战经验。经不断的打磨,芯来科技此次特推出以开源蜂鸟E203处理器为实例的完整RISC-V处理器教学平台,包含成熟的软硬件平台,丰富的配套教学资源,并且还提供综合的实战竞赛平台以及开放的交流平台,旨在为高校提供“教学+竞赛”一体化的完整平台,注重理论教学与工程实践的有效结合。"

1.全新的开源蜂鸟E203 SoC

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蜂鸟E203是国内首个开源RISC-V处理器,从2018年发布至今,积累了广泛的用户,得到广大电子设计工程师、教师、学生和爱好者的关注与好评,且获得了中国开放指令生态联盟颁发的科教实践奖。
在全新推出的RISC-V处理器教学平台中,芯来科技对开源蜂鸟E203 SoC进行了全面升级,在保持原本工业级开发标准的同时,内容更加丰富,可扩展性更强,符合当前处理器架构往DSA(Domain Specific Architecture)发展的新趋势,能灵活的满足更多应用需求。


  • 蜂鸟E203 SoC,集成了丰富的开源APB接口外设(GPIO、I2C、UART、SPI等),且这些外设实现采用System Verilog语言,具备良好的可读性
  • 提供系统级仿真验证平台,同时支持开源和商用仿真工具。
  •  蜂鸟E203 RISC-V处理器内核(RV32IMAC),增加了NICE(Nuclei Instruction Co-unit Extension)协处理器扩展接口,且提供了简单应用案例,方便用户进行自定义硬件加速单元的扩展。



2.成熟的软硬件平台

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芯来科技为全新蜂鸟E203处理器提供了从硬件平台(Nuclei DDR200T,MCU200T)、软件开发平台(HBird SDK,Nuclei Studio)到板级实验包(Nuclei Board Labs)的完整应用平台,且配备详实的用户手册,极大降低了开发者上手蜂鸟E203处理器使用与开发的门槛。


硬件平台

芯来科技为其自研处理器定制了全新的SoC原型验证硬件平台(Nuclei DDR200T和MCU200T),两款硬件平台均集成了基于Xilinx XC7A200T的FPGA子系统,板载外设资源均很丰富,能满足芯来科技全系列处理器的原型验证需求。相较而言,Nuclei DDR200T的存储资源更为丰富,板载DDR III,eMMC等存储资源,可满足对存储需求高的应用场景,譬如运行Linux操作系统。此外,Nuclei DDR200T还集成了基于GD32VF103的MCU子系统,可进行RISC-V通用MCU相关开发。关于两款硬件平台的具体配置,可见https://www.nucleisys.com/developboard.php。

全新蜂鸟E203 SoC对这两款硬件平台均进行了支持,开发者根据用户手册将蜂鸟E203 SoC实现至相应硬件平台的FPGA后,可便捷的进行RISC-V嵌入式开发。


软件开发工具包(HBird SDK)

蜂鸟E203处理器配套软件开发平台HBird SDK由芯来科技全新开发,同适用于芯来商业RISC-V内核的Nuclei SDK架构一致,提供了底层驱动以及实时操作系统(FreeRTOS、μC/OS-II、RT-Thread)的支持。在开发方式上,与Nuclei SDK保持高度一致,可进行无缝切换。


集成开发环境(IDE)

Nuclei Studio是芯来科技所推出的支持其自研处理器核产品的集成开发环境,为用户提供了图形化界面的开发方式。它充分与HBird SDK进行了整合,可以结合需求便捷的新建模板工程,以及修改工程设置选项。


板级实验开发包(Nuclei Board Labs)

芯来板级实验开发包涵盖了众多基于蜂鸟E203 SoC的板级嵌入式开发实验,极大方便了Nuclei DDR200T和MCU200T开发板使用者入门开源蜂鸟处理器的使用和开发。


3.丰富的配套教学资源


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为方便高校教师进行RISC-V处理器相关课程的开展,芯来科技提供了从网页文档、出版书籍到课程、实验教学课件等丰富的配套资源。


根据过往与众多高校相关合作经验,这些资源可适用于以下等课程。


  • 计算机组成原理,以开源蜂鸟E203处理器设计为主体进行课程开展。
  • 嵌入式系统,以开源蜂鸟E203 SoC嵌入式应用为主体进行课程开展。
  • 此外,芯来科技在开发RISC-V处理器教学平台时,考虑到资源的复用,在硬件设计上进行了综合考量,涵盖了丰富的外设资源,使其也可用于数字逻辑设计、大规模集成电路设计课程的实验教学。


这种开放且灵活的方式既可以支持高校教师完成多门完整课程,也能让高校教师结合各自需求进行相应扩展和调整。

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