vivado 2018.2 中的 picorv32 risc-v 实现

Question

这是核心： https://github.com/cliffordwolf/picorv32

我在 vivado 中实现核心时遇到问题。 我已经安装了 riscv gnu 工具链，我确信它可以正常工作，我修改了 Makefile ($TOOLCHAINPREFIX)。

我运行了 makfile 的 make firmware.hex（来自 scripts/vivado 文件夹），然后运行 make synth_system 命令在 vivado 中运行 synth_system.tcl 并为我的 fpga 生成比特流。

我的 fpga 是一个 arty a7-35t 开发板，我修改了 synth_system.xdc 约束文件以匹配 arty a7 引脚而不是 basys 3（默认情况下）。 我还在 .tcl 脚本中更改了板的名称。 我还修改了firmware.c 到只有 output 地址 0x10000000 上的零和一个，并且在两者之间有一个小的延迟来闪烁电路板的 LED。

但是，de LED 不闪烁，唯一的影响是当我按下复位按钮时陷阱信号打开（我将复位放在 FPGA 的按钮 0 上，陷阱信号放在绿色 LED 0 上）。

所以，无论我做什么，唯一的结果是当我按下重置时我得到一个绿色 LED 灯，仅此而已。

我可能会遗漏一些东西...

请帮助我，我不知道该怎么做才能解决这个问题！

先感谢您 ！

PS 我正在从 scripts/vivado 文件夹中附加修改后的文件。

////////////////////////
firmware.c
///////////////////
void putc(int c)
{
(volatile int)0x10000000 = c;
}

void puts(const char *s)
{
while (*s) putc(*s++);
}

void *memcpy(void dest, const void src, int n)
{
while (n) {
n--;
((char)dest)[n] = ((char)src)[n];
}
return dest;
}

int message1=0xFFFFFFFF;
int message2=0x00000000;
int flag=1;

void main()
{

while(1)
{ 
    if(flag)
    {
        //putc(message2);
        *(volatile int*)0x10000000 = message2;
        flag=0;
    }
    else
    {   
        *(volatile int*)0x10000000 = message1;
        //putc(message1);
        flag=1;

    }

    for (long int i = 0; i=500000; i++);

}
}

////////////////////////////////////
synth_system.tcl
///////////////////////////////////

read_verilog system.v
read_verilog ../../picorv32.v
read_xdc synth_system.xdc

synth_design -part xc7a35ti-csg324-1L -top system
opt_design
place_design
route_design

report_utilization
report_timing

write_verilog -force synth_system.v
write_bitstream -force synth_system.bit

//////////////////////////////////////////////
synth_system.xdc
/////////////////////////////////////

XDC File for Arty A7 Board
###########################

set_property PACKAGE_PIN E3 [get_ports clk]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports clk]
create_clock -period 10.00 [get_ports clk]

Blue from RGB LEDS and also regular LEDS from Arty A7
set_property PACKAGE_PIN E1 [get_ports {out_byte[0]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[0]}]
set_property PACKAGE_PIN G4 [get_ports {out_byte[1]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[1]}]
set_property PACKAGE_PIN H4 [get_ports {out_byte[2]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[2]}]
set_property PACKAGE_PIN K2 [get_ports {out_byte[3]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[3]}]
set_property PACKAGE_PIN H5 [get_ports {out_byte[4]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[4]}]
set_property PACKAGE_PIN J5 [get_ports {out_byte[5]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[5]}]
set_property PACKAGE_PIN T9 [get_ports {out_byte[6]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[6]}]
set_property PACKAGE_PIN T10 [get_ports {out_byte[7]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte[7]}]

first is buton 0 trap and out_byte_en is on green LEDS from the RGB leds
set_property PACKAGE_PIN D9 [get_ports {resetn}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {resetn}]
set_property PACKAGE_PIN F6 [get_ports {trap}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {trap}]
set_property PACKAGE_PIN J4 [get_ports {out_byte_en}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {out_byte_en}]

set_property CONFIG_VOLTAGE 3.3 [current_design]
#where value2 is the voltage provided to configuration bank 0

set_property CFGBVS VCCO [current_design]
#where value1 is either VCCO or GND

//////////////////////////////////////////////////////////////////

I also modified the code for system.v to see if the project works at all.
end else begin
//////////////////
last part of system.v
//////////////////////
always @(posedge clk) begin
m_read_en <= 0;
mem_ready <= mem_valid && !mem_ready && m_read_en;

        m_read_data <= memory[mem_addr >> 2];
        mem_rdata <= m_read_data;

        out_byte_en <= 0;
                    out_byte<=8'h0F;  ////MODIFIED PART
        (* parallel_case *)
        case (1)
            mem_valid && !mem_ready && !mem_wstrb && (mem_addr >> 2) < MEM_SIZE: begin
                m_read_en <= 1;
            end
            mem_valid && !mem_ready && |mem_wstrb && (mem_addr >> 2) < MEM_SIZE: begin
                if (mem_wstrb[0]) memory[mem_addr >> 2][ 7: 0] <= mem_wdata[ 7: 0];
                if (mem_wstrb[1]) memory[mem_addr >> 2][15: 8] <= mem_wdata[15: 8];
                if (mem_wstrb[2]) memory[mem_addr >> 2][23:16] <= mem_wdata[23:16];
                if (mem_wstrb[3]) memory[mem_addr >> 2][31:24] <= mem_wdata[31:24];
                mem_ready <= 1;
            end
            mem_valid && !mem_ready && |mem_wstrb && mem_addr == 32'h1000_0000: begin
                out_byte_en <= 1;
                out_byte <= 8'h01;  ///////////MODIFIED PART
                mem_ready <= 1;
            end
        endcase
    end
end endgenerate
endmodule

我还尝试仅通过 while(1) 在 LED 上写入 0xFF 来点亮 LED，但这也不起作用：

void putc(int c)
{
    *(volatile int*)0x10000000 = c;
}

void puts(const char *s)
{
    while (*s) putc(*s++);
}

void *memcpy(void *dest, const void *src, int n)
{
    while (n) {
        n--;
        ((char*)dest)[n] = ((char*)src)[n];
    }
    return dest;
}

int message1=0xFFFFFFFF;
int message2=0x00000000;
int flag=1;

void main()
{
    while(1)
    {
    *(volatile int*)0x10000000 = message1;
    }

}

结论：即使.C 程序写入地址 0x1000_0000，输出字节的蓝色 LED 仅在模式 0x0F 中亮起（二进制为 00001111，因此只有后 8 个亮起）一定有问题，我似乎没有找出什么。

Answer 1

如果您尝试使用 64 位编译器（大多数发行版提供）为 32 位 RISC-V rv32i 内核构建代码，那么您需要添加-mabi=ilp32 -march=rv32i以将其置于 rv32i 模式。

如果您使用“linux”变体编译器创建裸机二进制文件，则需要在-Wl之后使用,--build-id=none删除构建 ID（这会破坏平面二进制输出）。