国内首套完整开源RISC-V处理器教学平台

草帽王子 · 发表于 2021-9-8 17:03:19

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本帖最后由草帽王子于 2021-9-8 17:03 编辑

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作为本土RISC-V生态的引领者，芯来科技不断推出商用RISC-V处理器IP助力产业生态建设的同时，也十分注重RISC-V教育生态的推广。

芯来科技自2019年初推出大学计划以来，与国内众多知名高校开展了密切合作，积累了越来越多的教学实战经验。经不断的打磨，芯来科技此次特推出以开源蜂鸟E203处理器为实例的完整RISC-V处理器教学平台，包含成熟的软硬件平台，丰富的配套教学资源，并且还提供综合的实战竞赛平台以及开放的交流平台，旨在为高校提供“教学+竞赛”一体化的完整平台，注重理论教学与工程实践的有效结合。
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1、全新的开源蜂鸟E203 SoC

国内芯片技术交流-国内首套完整开源RISC-V处理器教学平台risc-v单片机中文社区(1)

蜂鸟E203是国内首个开源RISC-V处理器，从2018年发布至今，积累了广泛的用户，得到广大电子设计工程师、教师、学生和爱好者的关注与好评，且获得了中国开放指令生态联盟颁发的科教实践奖。

在全新推出的RISC-V处理器教学平台中，芯来科技对开源蜂鸟E203 SoC进行了全面升级，在保持原本工业级开发标准的同时，内容更加丰富，可扩展性更强，符合当前处理器架构往DSA（Domain Specific Architecture）发展的新趋势，能灵活的满足更多应用需求。

蜂鸟E203 RISC-V处理器内核（RV32IMAC），增加了NICE（Nuclei Instruction Co-unit Extension）协处理器扩展接口，且提供了简单应用案例，方便用户进行自定义硬件加速单元的扩展。
蜂鸟E203 SoC，集成了丰富的开源APB接口外设（GPIO、I2C、UART、SPI等），且这些外设实现采用System Verilog语言，具备良好的可读性。
提供系统级仿真验证平台，同时支持开源和商用仿真工具。

2、成熟的软硬件平台

国内芯片技术交流-国内首套完整开源RISC-V处理器教学平台risc-v单片机中文社区(2)

芯来科技为全新蜂鸟E203处理器提供了从硬件平台（Nuclei DDR200T，MCU200T）、软件开发平台（HBird SDK，Nuclei Studio）到板级实验包（Nuclei Board Labs）的完整应用平台，且配备详实的用户手册，极大降低了开发者上手蜂鸟E203处理器使用与开发的门槛。

3、硬件平台

芯来科技为其自研处理器定制了全新的SoC原型验证硬件平台（Nuclei DDR200T和MCU200T），两款硬件平台均集成了基于Xilinx XC7A200T的FPGA子系统，板载外设资源均很丰富，能满足芯来科技全系列处理器的原型验证需求。

相较而言，Nuclei DDR200T的存储资源更为丰富，板载DDR III，eMMC等存储资源，可满足对存储需求高的应用场景，譬如运行Linux操作系统。

此外，Nuclei DDR200T还集成了基于GD32VF103的MCU子系统，可进行RISC-V通用MCU相关开发。

关于两款硬件平台的具体配置，可见https://www.nucleisys.com/developboard.php。

全新蜂鸟E203 SoC对这两款硬件平台均进行了支持，开发者根据用户手册将蜂鸟E203 SoC实现至相应硬件平台的FPGA后，可便捷的进行RISC-V嵌入式开发。

4、软件开发工具包（HBird SDK）

蜂鸟E203处理器配套软件开发平台HBird SDK由芯来科技全新开发，同适用于芯来商业RISC-V内核的Nuclei SDK架构一致，提供了底层驱动以及实时操作系统（FreeRTOS、μC/OS-II、RT-Thread）的支持。在开发方式上，与Nuclei SDK保持高度一致，可进行无缝切换。

5、集成开发环境（IDE）

Nuclei Studio是芯来科技所推出的支持其自研处理器核产品的集成开发环境，为用户提供了图形化界面的开发方式。它充分与HBird SDK进行了整合，可以结合需求便捷的新建模板工程，以及修改工程设置选项。

6、板级实验开发包（Nuclei Board Labs）

芯来板级实验开发包涵盖了众多基于蜂鸟E203 SoC的板级嵌入式开发实验，极大方便了Nuclei DDR200T和MCU200T开发板使用者入门开源蜂鸟处理器的使用和开发。

7、丰富的配套教学资源

国内芯片技术交流-国内首套完整开源RISC-V处理器教学平台risc-v单片机中文社区(3)

为方便高校教师进行RISC-V处理器相关课程的开展，芯来科技提供了从网页文档、出版书籍到课程、实验教学课件等丰富的配套资源。

根据过往与众多高校相关合作经验，这些资源可适用于以下等课程。

计算机组成原理，以开源蜂鸟E203处理器设计为主体进行课程开展。
嵌入式系统，以开源蜂鸟E203 SoC嵌入式应用为主体进行课程开展。
此外，芯来科技在开发RISC-V处理器教学平台时，考虑到资源的复用，在硬件设计上进行了综合考量，涵盖了丰富的外设资源，使其也可用于数字逻辑设计、大规模集成电路设计等课程的实验教学。

这种开放且灵活的方式既可以支持高校教师完成多门完整课程，也能让高校教师结合各自需求进行相应扩展和调整。

8、实战竞赛及交流平台

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为了广大学生群体能学以致用，将课程学习与工程实践进行有效结合，芯来科技将课程内容进一步扩展，以工程实战的方式纳入国内多个知名竞赛平台的赛题中，且提供开放的技术交流平台。

2020年中国研究生电子设计竞赛，芯来科技参与了RISC-V相关赛事企业命题、技术支持与培训以及作品评审。2021年，芯来科技将参与全国大学生集成电路创新创业大赛的企业杯赛命题，具体详情近期将会发布，敬请期待。

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