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从零开始写的RISC-V内核玉衡处理器

消耗积分:0 | 格式:rar | 大小:22.42 MB | 2022-03-17

姚小熊27

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　　　一、简介

　　玉衡（YuHeng）基于开源 RISC-V 指令集架构，是一款极简的 32 位 RISC-V 处理器核。仅用于检测和实验。

　　玉衡不具备任何商用价值，但可以作为很好的学习平台。

　　使用玉衡，能够很好的了解计算机体系结构、操作系统、通信协议、编译原理等相关知识。

　　另外，所有的运行环境均为精简搭建，因此还可以很轻易的熟悉搭建过程。

　　不仅会用，还要知道为什么会用。

　　“这么说吧，就是为了这口醋，我才包的这顿饺子。”

　　特点与功能

　　支持 RV32IMFD 扩展指令集，通过RISC-V指令兼容性测试

　　采用五级流水线设计：IF、ID、EX、MEM、WB

　　采用自定义的总线设计：RBM（RISC-V Bus Matrix）

　　支持中断：矢量中断和非矢量中断

　　支持多种外设： UART、TIMER 等

　　支持C程序运行

　　支持RT-Thread Nano 3.1.5

　　支持 UART 模拟器，可在仿真环境中进行调试

　　二、功能介绍

　　1. 整体框图

　　

　　框图中部分模块暂时未支持。

　　2. 地址分配

　　为了简化取指阶段的操作，使用 ITCM 来存放程序代码。因此程序空间与数据空间是相互独立的。

　　ROM、RAM 被认为是外设，所有的外设统一编址在 4G 的空间上。

　　其中 ROM 和 ITCM 是同一块区域，二者的地址是相同的。

　　目前挂载了 3 个 UART 模块，用于测试 UART 收发功能。

　　三、使用说明

　　硬件部分的设计源码存放在 sources/ 路径下

　　sources/create_project.tcl： Vivado 工程创建脚本（由 auto.bat 调用）

　　sources/pa_chip_param.v：参数文件

　　sources/pa_chip_top.v：顶层设计文件

　　sources/auto.bat：工程创建脚本

　　sources/clear.bat：工程清除脚本

　　sources/core/： 存放内核的设计源码

　　sources/perips/： 存放外设的设计源码

　　sources/soc： 存放存储器和总线控制器的设计源码

　　sources/tb： 存放 testbench 源码

　　通过直接双击 auto.bat 即可实现 Vivado 工程的创建。

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