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# 1.概述
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介绍如何将tinyriscv移植到FPGA平台上和如何通过JTAG下载程序到FPGA。
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1.软件:xilinx vivado(以2018.1版本为例)开发环境。
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2.FPGA:xilinx Artix-7 35T。
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3.调试器:CMSIS-DAP或者DAPLink。
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# 2.FPGA移植步骤
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## 2.1创建工程
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首先打开vivado软件,新建工程,方法如下图所示:
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![](./images/create_prj_1.png)
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或者通过File菜单新建工程,如下图所示:
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![](./images/create_prj_2.png)
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然后进入下一步,如下图所示:
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![](./images/create_prj_3.png)
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直接点击Next按钮,进入下一步,如下图所示:
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![](./images/create_prj_4.png)
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输入工程名字和工程路径,勾选上Create project subdirectiry选项,然后点击Next按钮,如下图所示:
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![](./images/create_prj_5.png)
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选择RTL Project,并勾选上Do not specify sources at this time,然后点击Next按钮,如下图所示:
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![](./images/create_prj_6.png)
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在Search框里输入256-1,然后选中xc7a35tftg256-1这个型号,然后点击Next按钮,如下图所示:
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![](./images/create_prj_7.png)
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直接点击Finish按钮。
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至此,工程创建完成。
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## 2.2添加RTL源文件
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在工程主界面,点击左侧的Add Sources按钮,如下图所示:
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![](./images/add_src_1.png)
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进入到如下图的界面:
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![](./images/add_src_2.png)
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选中第二项Add or create design sources,然后点击Next按钮,如下图所示:
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![](./images/add_src_3.png)
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点击Add Directories按钮,选择tinyriscv项目里的整个rtl文件夹,如下图所示:
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![](./images/add_src_4.png)
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勾选上红色框里那两项,然后点击Finish按钮。
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至此,RTL源文件添加完成。
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## 2.3添加约束文件
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在工程主界面,点击左侧的Add Sources按钮,如下图所示:
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![](./images/add_src_1.png)
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进入到如下图的界面:
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![](./images/add_src_5.png)
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选择第一项Add or create constraints,然后点击Next按钮,如下图所示:
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![](./images/add_src_6.png)
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点击Add Files按钮,选择tinyriscv项目里的FPGA/constrs/tinyriscv.xdc文件,如下图所示:
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![](./images/add_src_7.png)
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勾选上Copy constraints files into project,然后点击Finish按钮。**如果你的开发板和我的不一样,则需要将约束文件里的引脚配置改成你的开发板上对应的引脚**。
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至此,约束文件添加完成。
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## 2.4生成Bitstream文件
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点击下图所示的Generate Bitstream按钮,即可开始生成Bitstream文件。
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这包括综合、实现(布局布线)等过程,因此时间会比较长。
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![](./images/add_src_8.png)
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## 2.5下载Bitstream文件到FPGA
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连接好下载器和FPGA开发板,将下载器插入PC,然后给板子上电,接着点击vivado主界面的左下角的Open Hardware Manager按钮,如下图所示:
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![](./images/download_1.png)
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接着,点击Open target按钮,然后选择Auto Connect,如下图所示:
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![](./images/download_2.png)
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连接成功后,点击Program device按钮,如下图所示:
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![](./images/download_3.png)
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弹出如下界面,然后直接点击Program按钮。
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![](./images/download_4.png)
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至此,即可将Bitstream文件下载到FPGA。
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# 3.下载程序到FPGA
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将CMSIS-DAP调试器连接好FPGA板子和PC电脑。
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打开一个CMD窗口,然后cd进入到tinyriscv项目的tools/openocd目录,执行命令:
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`openocd.exe -f tinyriscv.cfg`
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如果执行成功的话则会如下图所示:
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![openocd](./images/openocd.png)
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然后打开另一个CMD窗口,执行以下命令来连接openocd,注意电脑要启用telnet host服务。
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`telnet localhost 4444`
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接着执行以下命令来停住CPU:
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`halt`
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使用load_image命令将固件下载到FPGA,这里以freertos.bin文件为例,如下所示:
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`load_image D:/gitee/open/tinyriscv/tests/example/FreeRTOS/Demo/tinyriscv_GCC/freertos.bin 0x0 bin 0x0 0x1000000`
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使用verify_image命令来校验是否下载成功,如下所示:
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`verify_image D:/gitee/open/tinyriscv/tests/example/FreeRTOS/Demo/tinyriscv_GCC/freertos.bin 0x0`
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如果下载出错的话会有提示的,没有提示则说明下载成功。
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最后断开与openocd的连接:
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`exit`
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整个下载过程如下图所示:
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![openocd_cli](./images/openocd_cli.png)
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**注意:下载完成后需要退出openocd服务(ctrl+c),然后按一下FPGA板子上的复位按键即可开始运行程序。**
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不要通过reset或者resume命令来运行程序。
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# 4.Vivado仿真设置
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如果要在vivado里进行RTL仿真的话,还需要添加tb目录里的tinyriscv_soc_tb.v文件,具体方法和添加RTL源文件类似,只是在源文件类型里选择simulation sources,如下图所示:
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![add_sim](./images/add_sim.png)
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最后设置一下define.v文件的路径,如下图所示:
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![defines](./images/defines.png)
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最后,还要指定inst.data文件的路径,即修改tinyriscv_soc_tb.v文件里的下面这一行:
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```
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// read mem data
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initial begin
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$readmemh ("F://yourpath/inst.data", tinyriscv_soc_top_0.u_rom._rom);
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end
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```
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设置完成后,即可进行RTL仿真。 |