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國內(nèi)首套完整開源RISC-V處理器教學平臺

發(fā)布人:xinsixiang 時間:2020-12-09 來源:工程師 發(fā)布文章
"作為本土RISC-V生態(tài)的引領者,芯來科技不斷推出商用RISC-V處理器IP助力產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設的同時,也十分注重RISC-V教育生態(tài)的推廣。

芯來科技自2019年初推出大學計劃以來,與國內(nèi)眾多知名高校開展了密切合作,積累了越來越多的教學實戰(zhàn)經(jīng)驗。經(jīng)不斷的打磨,芯來科技此次特推出以開源蜂鳥E203處理器為實例的完整RISC-V處理器教學平臺,包含成熟的軟硬件平臺,豐富的配套教學資源,并且還提供綜合的實戰(zhàn)競賽平臺以及開放的交流平臺,旨在為高校提供“教學+競賽”一體化的完整平臺,注重理論教學與工程實踐的有效結(jié)合。"

1.全新的開源蜂鳥E203 SoC

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蜂鳥E203是國內(nèi)首個開源RISC-V處理器,從2018年發(fā)布至今,積累了廣泛的用戶,得到廣大電子設計工程師、教師、學生和愛好者的關注與好評,且獲得了中國開放指令生態(tài)聯(lián)盟頒發(fā)的科教實踐獎。
在全新推出的RISC-V處理器教學平臺中,芯來科技對開源蜂鳥E203 SoC進行了全面升級,在保持原本工業(yè)級開發(fā)標準的同時,內(nèi)容更加豐富,可擴展性更強,符合當前處理器架構(gòu)往DSA(Domain Specific Architecture)發(fā)展的新趨勢,能靈活的滿足更多應用需求。


  • 蜂鳥E203 SoC,集成了豐富的開源APB接口外設(GPIO、I2C、UART、SPI等),且這些外設實現(xiàn)采用System Verilog語言,具備良好的可讀性
  • 提供系統(tǒng)級仿真驗證平臺,同時支持開源和商用仿真工具。
  •  蜂鳥E203 RISC-V處理器內(nèi)核(RV32IMAC),增加了NICE(Nuclei Instruction Co-unit Extension)協(xié)處理器擴展接口,且提供了簡單應用案例,方便用戶進行自定義硬件加速單元的擴展。



2.成熟的軟硬件平臺

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芯來科技為全新蜂鳥E203處理器提供了從硬件平臺(Nuclei DDR200T,MCU200T)、軟件開發(fā)平臺(HBird SDK,Nuclei Studio)到板級實驗包(Nuclei Board Labs)的完整應用平臺,且配備詳實的用戶手冊,極大降低了開發(fā)者上手蜂鳥E203處理器使用與開發(fā)的門檻。


硬件平臺

芯來科技為其自研處理器定制了全新的SoC原型驗證硬件平臺(Nuclei DDR200T和MCU200T),兩款硬件平臺均集成了基于Xilinx XC7A200T的FPGA子系統(tǒng),板載外設資源均很豐富,能滿足芯來科技全系列處理器的原型驗證需求。相較而言,Nuclei DDR200T的存儲資源更為豐富,板載DDR III,eMMC等存儲資源,可滿足對存儲需求高的應用場景,譬如運行Linux操作系統(tǒng)。此外,Nuclei DDR200T還集成了基于GD32VF103的MCU子系統(tǒng),可進行RISC-V通用MCU相關開發(fā)。關于兩款硬件平臺的具體配置,可見https://www.nucleisys.com/developboard.php。

全新蜂鳥E203 SoC對這兩款硬件平臺均進行了支持,開發(fā)者根據(jù)用戶手冊將蜂鳥E203 SoC實現(xiàn)至相應硬件平臺的FPGA后,可便捷的進行RISC-V嵌入式開發(fā)。


軟件開發(fā)工具包(HBird SDK)

蜂鳥E203處理器配套軟件開發(fā)平臺HBird SDK由芯來科技全新開發(fā),同適用于芯來商業(yè)RISC-V內(nèi)核的Nuclei SDK架構(gòu)一致,提供了底層驅(qū)動以及實時操作系統(tǒng)(FreeRTOS、μC/OS-II、RT-Thread)的支持。在開發(fā)方式上,與Nuclei SDK保持高度一致,可進行無縫切換。


集成開發(fā)環(huán)境(IDE)

Nuclei Studio是芯來科技所推出的支持其自研處理器核產(chǎn)品的集成開發(fā)環(huán)境,為用戶提供了圖形化界面的開發(fā)方式。它充分與HBird SDK進行了整合,可以結(jié)合需求便捷的新建模板工程,以及修改工程設置選項。


板級實驗開發(fā)包(Nuclei Board Labs)

芯來板級實驗開發(fā)包涵蓋了眾多基于蜂鳥E203 SoC的板級嵌入式開發(fā)實驗,極大方便了Nuclei DDR200T和MCU200T開發(fā)板使用者入門開源蜂鳥處理器的使用和開發(fā)。


3.豐富的配套教學資源


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為方便高校教師進行RISC-V處理器相關課程的開展,芯來科技提供了從網(wǎng)頁文檔、出版書籍到課程、實驗教學課件等豐富的配套資源。


根據(jù)過往與眾多高校相關合作經(jīng)驗,這些資源可適用于以下等課程。


  • 計算機組成原理,以開源蜂鳥E203處理器設計為主體進行課程開展。
  • 嵌入式系統(tǒng),以開源蜂鳥E203 SoC嵌入式應用為主體進行課程開展。
  • 此外,芯來科技在開發(fā)RISC-V處理器教學平臺時,考慮到資源的復用,在硬件設計上進行了綜合考量,涵蓋了豐富的外設資源,使其也可用于數(shù)字邏輯設計、大規(guī)模集成電路設計課程的實驗教學。


這種開放且靈活的方式既可以支持高校教師完成多門完整課程,也能讓高校教師結(jié)合各自需求進行相應擴展和調(diào)整。

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