19:06 2022/4/24

〇、前言

天回北斗挂西楼，金屋无人萤火流。
月光欲到长门殿，别作深宫一段愁。

一、简介

                                                                
            KaiYang                                     TianShu 
               #        YuHeng                             +    
    v                     x      TianQuan                       
 YaoGuang                           =                           
                                                                
                                                                
                                       o                        
                                     TianJi          +          
                                                 TianXuan       
                                                                

本项目是为了学习 RISC-V、MIPS、ARM Cortex-M0、ARM Cortex-M3 架构的 SoC 集成，其中 RISC-V 和 MIPS 使用自己设计的内核（YuHeng RISC-V 和 DARKMIPS）。

1. YaoGuang

null

2. KaiYang

基于 ARM DesignStart Cortex-M3 的双核微控制器设计。

环境介绍

• 内核及外设：Cortex-M3 DesignStart Eval r0p0-02rel0

• 软件编译器：GNU Tools for ARM Embedded Processors (ARM GCC) version 5-2016q2

整体框图

地址分配

起始地址	结束地址	大小	外设	支持
0x0000_0000	0x0000_ffff	64K	ROM	√
0x2000_0000	0x2000_ffff	64K	RAM	√
0x4000_0000	0x4000_07ff	2K	GPIO	√
0x5000_0000	0x5000_0fff	4K	TIMER0	√
0x5000_1000	0x5000_1fff	4K	TIMER1	×
0x5000_3000	0x5000_3fff	4K	UART0	×
0x5000_4000	0x5000_4fff	4K	UART1	×
0x5000_8000	0x5000_8fff	4K	WDT	×

core 0 和 core 1 各自拥有一个 64KB 的 ROM，RAM 资源共用一块，但每个核使用空间独立，其他外设资源是共用的

起始地址	结束地址	大小	主设备	支持
0x2000_0000	0x2000_7fff	32K	core0	√
0x2000_8000	0x2000_bfff	16K	core1	√
0x2000_c000	0x2000_ffff	16K	share	√

3. YuHeng

基于自己设计的 RISC-V 内核的微控制器，5 级流水线。

https://gitee.com/dengchow/yuheng-riscv-soc.git

环境介绍

• 内核及外设：YuHeng 5-state RISC-V Core

• 软件编译器：GNU MCU Eclipse RISC-V Embedded GCC, 64-bit (gcc version 8.2.0)

整体框图

地址分配

起始地址	结束地址	大小	外设	支持
0x0000_0000	0x0fff_ffff	256M	ROM	√
0x1000_0000	0x1fff_ffff	256M	RAM	√
0x2000_0000	0x2fff_ffff	256M	TIMER1	√
0x3000_0000	0x3fff_ffff	256M	UART1	√
0x4000_0000	0x4fff_ffff	256M	UART2	√
0x5000_0000	0x5fff_ffff	256M	UART3	√
0x6000_0000	0x6fff_ffff	256M	×	×

实际使用的空间大小详见 link.lds 文件。

4. TianQuan

基于自己设计的 MIPS 内核的微控制器设计，无流水线。

环境介绍

• 内核及外设：DARKMIPS 1-state MIPS Core

• 软件编译器：Codescape GNU Tools 2019.02-05 for MIPS IMG Bare Metal (gcc version 7.4.0)

整体框图

地址分配

起始地址	结束地址	大小	外设	支持
0x0000_0000	0x0fff_ffff	256M	ROM	√
0x0000_0000	0x0fff_ffff	256M	UART1	√

ROM 只存放指令，没有数据存储器。实际使用的空间大小详见 link.lds 文件。

5. TianJi

基于 4-bit 的分立式微处理器设计，支持 16 条指令。

最多存储 16 条指令，可以进行数字量的输入、输出，以及算术运算。

6. TianXuan

基于 ARM DesignStart Cortex-M3 的微控制器设计。

环境介绍

• 内核及外设：Cortex-M3 DesignStart Eval r0p0-02rel0

• 软件编译器：GNU Tools for ARM Embedded Processors (ARM GCC) version 5-2016q2

整体框图

地址分配

起始地址	结束地址	大小	外设	支持
0x0000_0000	0x0000_ffff	64K	ROM	√
0x2000_0000	0x2000_ffff	64K	RAM	√
0x4000_0000	0x4000_07ff	2K	GPIO	√
0x5000_0000	0x5000_0fff	4K	TIMER0	√
0x5000_1000	0x5000_1fff	4K	TIMER1	×
0x5000_3000	0x5000_3fff	4K	UART0	×
0x5000_4000	0x5000_4fff	4K	UART1	×
0x5000_8000	0x5000_8fff	4K	WDT	×

7. TianShu

基于 ARM DesignStart Cortex-M0 的微控制器设计。

环境介绍

• 内核及外设：Cortex-M0 DesignStart Eval r2p0-00rel0

• 软件编译器：GNU Tools for ARM Embedded Processors (ARM GCC) version 5-2016q2

整体框图

地址分配

起始地址	结束地址	大小	外设	支持
0x0000_0000	0x0000_ffff	64K	ROM	√
0x2000_0000	0x2000_ffff	64K	RAM	√
0x4000_0000	0x4000_07ff	2K	GPIO	√
0x5000_0000	0x5000_0fff	4K	TIMER0	√
0x5000_1000	0x5000_1fff	4K	TIMER1	×
0x5000_3000	0x5000_3fff	4K	UART0	×
0x5000_4000	0x5000_4fff	4K	UART1	×
0x5000_8000	0x5000_8fff	4K	WDT	×

二、使用说明

本项目提供完整的 SoC 集成设计和 SDK 软件包，在 testbench 上增加了 UART Monitor，可以在仿真时直观的观测 UART 的输出。

• 仿真工具使用 iverilog+vvp+gtkwave，相关软件请自行下载。

• 软件编译工具链使用 gcc，相关软件请自行下载（版本号详见每个子项目的 readme 文件）。

• 仿真前请先修改 makefile 文件。

三、维护

如果有任何疑问或者建议，欢迎在下方评论，或者通过邮件联系（E-mail：[email protected]），我会尽可能在 24 小时内进行回复。

ATONEMAN
2022.04.24