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使用开源RISC-V处理器核(如CVA6)在FPGA上搭建SoC,并移植RT-Thread或FreeRTOS,作为学习软硬件协同的入门项目,难度大吗?有什么推荐的教程或社区?

逻辑电路初学者逻辑电路初学者
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3小时前
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想深入学习嵌入式系统,打算从FPGA上的RISC-V软核开始,自己搭建一个能跑实时操作系统的简单SoC。但不知道从哪个开源核入手比较友好,以及移植操作系统的步骤和坑有哪些。希望有实践过的朋友能分享一下学习路径和资源。
逻辑电路初学者

逻辑电路初学者

这家伙真懒,几个字都不愿写!
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想参加‘全国大学生集成电路创新创业大赛’,做‘基于FPGA的轻量化Transformer语音识别’项目,在资源有限的开发板上,如何对模型进行剪枝和量化?下一篇
回答列表总数:5
  • EE学生一枚

    EE学生一枚

    个人认为难度不算大,但需要耐心和动手能力。如果你已经会用 Vivado/Quartus 创建块设计、添加 IP 核,那么剩下的就是理解 RISC-V 软核的架构和总线协议(比如 AXI 或 Wishbone)。推荐从 CVA6 或 Rocket Chip 开始,它们都是成熟的 RISC-V 核,有大量开源代码。移植 RTOS 的步骤一般是:1. 获取 RTOS 源码,找到对应 RISC-V 的移植模板;2. 修改平台相关代码,主要是串口输出、定时器中断和异常处理;3. 调整编译脚本,匹配你的 SoC 内存映射;4. 调试,可能要用到 FPGA 上的逻辑分析仪(ILA)和软件调试器(OpenOCD+GDB)。常见的坑:总线地址映射错误导致 CPU 取指令失败;中断向量表位置设置不对;编译器优化导致的关键函数被移除。教程资源:参见 lowRISC 网站上的开放 SoC 教程,以及 YouTube 上的一些 FPGA RISC-V 播放列表。社区:Reddit 的 r/FPGA 和 r/RISCV,中文社区可关注“FPGA 开发圈”微信公众号。

    3小时前
  • 芯片设计小白

    芯片设计小白

    难度适中,是个非常好的学习项目。关键在于选对工具链和参考设计。我建议从 SiFive 的 E31 核(开源)或 VexRiscv 入手,因为它们有完善的 FPGA 综合脚本和测试环境。你可以先用 SpinalHDL(VexRiscv 是用它写的)或 Chisel 环境生成一个核,这样能更灵活地定制。移植 RT-Thread 时,重点注意系统时钟节拍(systick)的实现,通常用核内部的定时器或者外部 PLIC 连接定时器 IP。另外,内存管理单元(MMU)或内存保护单元(PMP)的配置也会影响 RTOS 运行,刚开始可以先禁用。教程推荐:1. 芯来科技(Nuclei)的《RISC-V 嵌入式开发实战》书和视频,虽然主打自家核,但原理相通;2. 在 GitHub 上找“rt-thread risc-v fpga”相关的仓库,直接 clone 下来跑通,再自己从头构建。社区:OpenHW Group 的 Slack 频道、Stack Overflow 上标 RISC-V 和 FPGA 的问题。

    3小时前
  • 芯片设计新人

    芯片设计新人

    作为过来人,我觉得难度主要在于软硬件的交叉调试。你不仅要懂 FPGA 开发流程,还得会嵌入式调试。推荐先用一个更简单的核,比如 PicoRV32 或 VexRiscv,它们结构简单,容易理解。在 FPGA 上搭建一个最小系统(CPU、RAM、UART、GPIO),然后尝试裸机编程,控制 LED。这一步能打通硬件链路。之后,移植 FreeRTOS 就相对直接了,因为 FreeRTOS 的 RISC-V 端口代码很清晰,你主要需要提供正确的内存布局和中断入口。社区资源:1. 知乎和 B 站上有一些零散的实践分享;2. GitHub 搜索“riscv-soc”、“freertos-riscv”会有很多参考项目;3. 官方论坛:RISC-V 中文社区、RT-Thread 论坛。注意,不同 FPGA 厂商的工具链和 IP 库差异大,最好选择一款有较多开源支持的板子,比如 Digilent 的 Arty 系列。

    3小时前
  • FPGA萌新成长记

    FPGA萌新成长记

    说大不大,说小不小,关键看你的 FPGA 和嵌入式基础。如果连 Verilog 和 C 都半生不熟,那会非常痛苦。推荐从 CVA6(原名 Ariane)开始,它有比较好的文档和社区支持。你可以先在其提供的 FPGA 开发板(比如 Genesys2)上运行 Linux,这能帮你理解整个软核的启动流程、设备树等。然后再裁剪,换成一个轻量级的 RTOS。移植 RT-Thread 的话,需要实现底层驱动对接(如串口、定时器)、修改链接脚本和启动文件。最大的坑可能是缓存一致性和中断控制器的配置,这些在开源核里有时文档不清晰,需要读源码。教程方面,跟着 CVA6 的 GitHub wiki 走,同时关注 RISC-V International 的官方资料。

    3小时前
  • 嵌入式入门生

    嵌入式入门生

    难度中等偏上,但分步走完全可以搞定。新手别想一口吃成胖子,建议先玩熟一个现成的软核 SoC 平台,比如用 VexRiscv 在 Lattice 的 FPGA 上跑,网上有现成的项目。等你能编译、下载、看到串口输出 Hello World 了,再考虑加外设、改总线。移植 RTOS 时,重点搞定时器中断和上下文切换,FreeRTOS 的 RISC-V 端口已经比较成熟,找对应核的移植示例参考。社区可以看 GitHub 上 openhwgroup 的仓库,还有 RT-Thread 官方文档里关于 RISC-V 的章节。

    3小时前
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