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國(guó)內(nèi)首套完整開(kāi)源RISC-V處理器教學(xué)平臺(tái)

發(fā)布人:xinsixiang 時(shí)間:2020-12-09 來(lái)源:工程師 發(fā)布文章
"作為本土RISC-V生態(tài)的引領(lǐng)者,芯來(lái)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(shè)的同時(shí),也十分注重RISC-V教育生態(tài)的推廣。

芯來(lái)科技自2019年初推出大學(xué)計(jì)劃以來(lái),與國(guó)內(nèi)眾多知名高校開(kāi)展了密切合作,積累了越來(lái)越多的教學(xué)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)不斷的打磨,芯來(lái)科技此次特推出以開(kāi)源蜂鳥(niǎo)E203處理器為實(shí)例的完整RISC-V處理器教學(xué)平臺(tái),包含成熟的軟硬件平臺(tái),豐富的配套教學(xué)資源,并且還提供綜合的實(shí)戰(zhàn)競(jìng)賽平臺(tái)以及開(kāi)放的交流平臺(tái),旨在為高校提供“教學(xué)+競(jìng)賽”一體化的完整平臺(tái),注重理論教學(xué)與工程實(shí)踐的有效結(jié)合。"

1.全新的開(kāi)源蜂鳥(niǎo)E203 SoC

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蜂鳥(niǎo)E203是國(guó)內(nèi)首個(gè)開(kāi)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(shè)計(jì)工程師、教師、學(xué)生和愛(ài)好者的關(guān)注與好評(píng),且獲得了中國(guó)開(kāi)放指令生態(tài)聯(lián)盟頒發(fā)的科教實(shí)踐獎(jiǎng)。
在全新推出的RISC-V處理器教學(xué)平臺(tái)中,芯來(lái)科技對(duì)開(kāi)源蜂鳥(niǎo)E203 SoC進(jìn)行了全面升級(jí),在保持原本工業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),內(nèi)容更加豐富,可擴(kuò)展性更強(qiáng),符合當(dāng)前處理器架構(gòu)往DSA(Domain Specific Architecture)發(fā)展的新趨勢(shì),能靈活的滿足更多應(yīng)用需求。


  • 蜂鳥(niǎo)E203 SoC,集成了豐富的開(kāi)源APB接口外設(shè)(GPIO、I2C、UART、SPI等),且這些外設(shè)實(shí)現(xiàn)采用System Verilog語(yǔ)言,具備良好的可讀性
  • 提供系統(tǒng)級(jí)仿真驗(yàn)證平臺(tái),同時(shí)支持開(kāi)源和商用仿真工具。
  •  蜂鳥(niǎo)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(kuò)展接口,且提供了簡(jiǎn)單應(yīng)用案例,方便用戶進(jìn)行自定義硬件加速單元的擴(kuò)展。



2.成熟的軟硬件平臺(tái)

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芯來(lái)科技為全新蜂鳥(niǎo)E203處理器提供了從硬件平臺(tái)(Nuclei DDR200T,MCU200T)、軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)(HBird SDK,Nuclei Studio)到板級(jí)實(shí)驗(yàn)包(Nuclei Board Labs)的完整應(yīng)用平臺(tái),且配備詳實(shí)的用戶手冊(cè),極大降低了開(kāi)發(fā)者上手蜂鳥(niǎo)E203處理器使用與開(kāi)發(fā)的門(mén)檻。


硬件平臺(tái)

芯來(lái)科技為其自研處理器定制了全新的SoC原型驗(yàn)證硬件平臺(tái)(Nuclei DDR200T和MCU200T),兩款硬件平臺(tái)均集成了基于Xilinx XC7A200T的FPGA子系統(tǒng),板載外設(shè)資源均很豐富,能滿足芯來(lái)科技全系列處理器的原型驗(yàn)證需求。相較而言,Nuclei DDR200T的存儲(chǔ)資源更為豐富,板載DDR III,eMMC等存儲(chǔ)資源,可滿足對(duì)存儲(chǔ)需求高的應(yīng)用場(chǎng)景,譬如運(yùn)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(jìn)行RISC-V通用MCU相關(guān)開(kāi)發(fā)。關(guān)于兩款硬件平臺(tái)的具體配置,可見(jiàn)https://www.nucleisys.com/developboard.php。

全新蜂鳥(niǎo)E203 SoC對(duì)這兩款硬件平臺(tái)均進(jìn)行了支持,開(kāi)發(fā)者根據(jù)用戶手冊(cè)將蜂鳥(niǎo)E203 SoC實(shí)現(xiàn)至相應(yīng)硬件平臺(tái)的FPGA后,可便捷的進(jìn)行RISC-V嵌入式開(kāi)發(fā)。


軟件開(kāi)發(fā)工具包(HBird SDK)

蜂鳥(niǎo)E203處理器配套軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)HBird SDK由芯來(lái)科技全新開(kāi)發(fā),同適用于芯來(lái)商業(yè)RISC-V內(nèi)核的Nuclei SDK架構(gòu)一致,提供了底層驅(qū)動(dòng)以及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(FreeRTOS、μC/OS-II、RT-Thread)的支持。在開(kāi)發(fā)方式上,與Nuclei SDK保持高度一致,可進(jìn)行無(wú)縫切換。


集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)

Nuclei Studio是芯來(lái)科技所推出的支持其自研處理器核產(chǎn)品的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,為用戶提供了圖形化界面的開(kāi)發(fā)方式。它充分與HBird SDK進(jìn)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(shè)置選項(xiàng)。


板級(jí)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)包(Nuclei Board Labs)

芯來(lái)板級(jí)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)包涵蓋了眾多基于蜂鳥(niǎo)E203 SoC的板級(jí)嵌入式開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn),極大方便了Nuclei DDR200T和MCU200T開(kāi)發(fā)板使用者入門(mén)開(kāi)源蜂鳥(niǎo)處理器的使用和開(kāi)發(fā)。


3.豐富的配套教學(xué)資源


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為方便高校教師進(jìn)行RISC-V處理器相關(guān)課程的開(kāi)展,芯來(lái)科技提供了從網(wǎng)頁(yè)文檔、出版書(shū)籍到課程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件等豐富的配套資源。


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


  • 計(jì)算機(jī)組成原理,以開(kāi)源蜂鳥(niǎo)E203處理器設(shè)計(jì)為主體進(jìn)行課程開(kāi)展。
  • 嵌入式系統(tǒng),以開(kāi)源蜂鳥(niǎo)E203 SoC嵌入式應(yīng)用為主體進(jìn)行課程開(kāi)展。
  • 此外,芯來(lái)科技在開(kāi)發(fā)RISC-V處理器教學(xué)平臺(tái)時(shí),考慮到資源的復(fù)用,在硬件設(shè)計(jì)上進(jìn)行了綜合考量,涵蓋了豐富的外設(shè)資源,使其也可用于數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)、大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。


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

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