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本文参考: 👉 1️⃣ 原始工程 👉 2️⃣ 原始工程复现教程 👉 3️⃣ RISCV工具链安装教程 。
本文工程: https://bhpan.buaa.edu.cn:443/link/4B08916BF2CDB42DB78976BCCDB712E2 。
👇下面以 LOCATION 代表本地源存储库的安装目录,以 home/xilinx 代表在PYNQ-Z2开发板上的目录 ❗ 。
下载Vivado2017.4 由于最初的源工程是利用Vivado2017.4来创建的,可能也有一些方法可以在其他版本打开,但没有原始工程的xpr文件,所以下载了一个Vivado2017.4,网上的安装教程很多.
下载两个源存储库:
git clone https://github.com/drichmond/RISC-V-On-PYNQ
其中,RISC-V-On-PYNQ中的Picrov32是以子模块的形式链接在仓库中,需要通过下面的链接下载后再传入RISC-V-On-PYNQ中相应的位置.
https://github.com/YosysHQ/picorv32/tree/9b6ea045f9b539b0f708d71962716e5dde865181
或者可以通过下面的命令直接递归下载子文件夹👇 。
git clone --recursive https://github.com/drichmond/RISC-V-On-PYNQ
最后RISC-V-On-PYNQ中的目录结构应如下图所示 。
git clone --recursive https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain \home\xilinx\riscv-gnu-toolchain
此为RISC-V工具链,在下载过程中可能会遇到以下报错:
单纯的网络连接不稳定,可以网页开个github试下,什么时候能打开了,这边也就通了。 若报错 Git 客户端无法验证服务器证书的有效性,因此无法建立与服务器的安全连接 ,可以使用以下命令来配置 Git 客户端:
git config --global http.sslVerify false
git config --global https.sslVerify false
以及如果网络一直不太好的话,据说有这个方法可以通过增加缓存大小来提速(因为没有对比测试过,所以我也不太确定这个有没有大用 つ﹏⊂ ) 。
git config --global http.postBuffer 524288000
再如果说,一直出现各种报错的话,可以将本工程文件中 主目录下的makefile文件 通过WinSCP传入PYNQ-Z2,并在相应目录下执行👇 。
make download-tools
此为自动下载的脚本,来源于Picorv32工程,可以判断目录下的递归文件夹是否安装,但也会由于网络连接问题重开,如果说网络问题是在无法解决,gitee上据说有相应的库,可能会好一些.
使用Vivado 2017.4创建一个工程:
Project name: picorv32_prj
Project location: LOCATION/RISC-V-On-PYNQ/ip/
Project Type: RTL Project
Source files: picorv32.v LOCATION/RISC-V-On-PYNQ/picorv32
Constraint files: None
parts: xc7z020clg400-1
将自定义接口IP添加到Vivado工程: Flow Navigator->PROJECT MANAGER->Settings 。
将该工程封装为IP核: Tools -> Create and Package New IP… 。
Packaging Options: Package your current project
IP location: LOCATION/RISC-V-On-PYNQ/ip/picorv32_tut
Identification
Vendor: cliffordwolf
Library: ip
Name: picorv32_tut
Display name: PicoRV32 Processor with AXI Interface(Tutorial Version)
Vendor display name: PicoRV32 Processor with AXI Interface(Tutorial Version)
Customization Parameters: 就所有参数值的格式均改为bool,并按照图中所示的值对参数值进行修改 。
Ports and Interfaces: 右键 mem_axi->Edit Interface … 。
**General:**
Interface Definition: aximm_rtl
**Port Mapping:**
AWADDR - mem_axi_awaddr
AWPROT - mem_axi_awprot
AWVALID - mem_axi_awvalid
AWREADY - mem_axi_awready
WDATA - mem_axi_wdata
WSTRB - mem_axi_wstrb
WVALID - mem_axi_wvalid
WREADY - mem_axi_wready
BVALID - mem_axi_bvalid
BREADY - mem_axi_bready
ARADDR - mem_axi_araddr
ARPROT - mem_axi_arprot
ARVALID - mem_axi_arvalid
ARREADY - mem_axi_arready
RDATA - mem_axi_rdata
RVALID - mem_axi_rvalid
RREADY - mem_axi_rready
Addressing and Memory: 运行 Addressing and Memory Map Wizard ,选择mem_axi,相关设置如下图所示👇 。
Review and Package: 点击Package IP即可.
将LOCATION/RISC-V-On-PYNQ/riscvonpynq/目录下的PYNQ-Z1.xdc文件的72,73行改为如下:
set_property -dict {PACKAGE_PIN P15 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports arduino_iic_scl_io]
set_property -dict {PACKAGE_PIN P16 IOSTANDARD LVCMOS33} [get_ports arduino_iic_sda_io]
在目录LOCATION/RISC-V-On-PYNQ下右键打开MobaXterm,执行以下命令:
make synth
vivado tutorial/tutorial.xpr
若报错 没有make命令 ,则可 \(apt-get\) \(make\) 进行安装; 若报错 没有vivado命令 ,则是由于未将Vivado添加到环境变量中,找到Vivado的安装目录下的bin目录,按下图所示添加到环境变量中, 。
Win+R打开cmd ,输入 \(vivado\) \(-version\) 检查环境变量是否配置成功,成功则有如下显示👇 。
执行上面的第一条命令,vivado将进行创建工程并综合,综合结果如下👇,即可输入第二条命令打开工程 。
执行命令完成后将打开tutorial.xpr工程,打开其中的tutorial.bd文件 。
双击 tutorialProcessor :
点击+号 , 将 PicoRV32 Processor with AXI Interface (Tutorial Version) IP 添加进去:
双击端口mem_axi,修改其频率为 50000000 .
并按照下图连线:
进入 Address Editor 窗口,分配地址映射:
右击 tutorialProcessor/riscvBramController->Assign Address 。
Offset Address: 0x0000_0000
High Address: 0x0000_FFFF
运行 Tools-Validate Design ,提示有warning直接跳过 。
点击 Generate Bitstream 生成比特流文件,文件位置为: \(/tut/tutorial/tutorial.runs/impl\_1\) ,将 tutorial_wrapper.bit 文件转移到 tut 目录下,并改名为 tutorial.bit 。
点击 File->Exports…->Export Block Design ,导出设计到tcl文件中并覆盖之前的文件,同时需确保 Automatically create top design 没有被勾选 。
将操作完成的整个工程放到PYNQ-Z2的 home/xilinx 目录下 。
在按照官方例程进行下载时,出现了很多的报错问题,反复尝试了很多次都未能解决,而且经常由于网络连接问题而重开。 最终在上面的参考博客中找到了整个工具链的自动安装脚本,即 工程主目录下的Makefile文件 。 在目标安装目录下执行命令👇 。
make download-tools
便开始了漫长的下载过程,期间在安装完一个子模块后可能会卡住然后报错,这种情况绝大多数是因为 网络原因 造成的,如果失败了可以再执行一次上述的命令,当一个子模块安装好,重新执行命令时会自动跳过安装好的模块,继续下一个模块的安装。 在安装完所有的模块后,执行如下命令👇,便可以构建一个纯RV32IM CPU的完整工具链了 。
make -j$(nproc) build-riscv32im-tools
回车后在命令行输入 YES 即可执行。 该步骤会等待的时间较长,去问了相关的博主,他们的编译时间大概在1h左右,猜测可能是由于我是通过PYNQ联网的原因,我的执行时间大概在 四五个小时左右 ,过程中最好别碰,一断网那种心碎💔 。
执行下面语句将编译生成的 \(opt/riscv32im/bin\) 配置到环境变量中,在JupyterNotebook中执行如下代码👇 。
import os
path = os.environ['PATH'].split()
riscv_path = '/opt/riscv32im/bin'
if(riscv_path not in path):
print('Updating /etc/environment file... ',end="")
!sed -i 's/PATH=\"\(.*\)\"/PATH=\"\/opt\/riscv32im\/bin:\1\"/' /etc/environment
print('done')
else:
print("/etc/environment file already updated")
显示 Updating /etc/environment file… done 即配置完成.
在 \(home/xilinx/RISC-V-On-PYNQ/riscvonpynq/picorv32/tut/\) 目录下创建tutorial.py文件,文件内容如下👇 。
from pynq import Overlay, GPIO, Register
import os
import inspect
from riscvonpynq.Processor import BramProcessor
#--------
class TutorialOverlay(Overlay):
"""Overlay driver for the PicoRV32 bram Overlay
Note
----
This class definition must be co-located with the .tcl and .bit
file for the overlay for the search path modifications in
riscvonpynq.Overlay to work. __init__ in riscvonpynq.Overlay uses
the path of this file to search for the .bit file using the
inspect package.
"""
pass
class TutorialProcessor(BramProcessor):
"""Hierarchy driver for the PicoRV32 BRAM Processor
Note
----
In order to be recognized as a RISC-V Processor hierarchy, three
conditions must be met: First, there must be a PS-Memory-Mapped
Block RAM Controller where the name matches the variable
_bram. Second, the hierarchy name (fullpath) must equal the
variable _name. Finally, there must be a GPIO port with the name
_reset_name.
Subclasses of this module are responsible for setting _name (The
name of the Hierarchy), _bits (Processor bit-width), _proc
(Processor Type Name)
This class must be placed in a known location relative to the
build files for this processor. The relative path can be modified
in __get_path.
"""
_name = 'tutorialProcessor'
_proc = 'picorv32'
_bits = 32
@classmethod
def checkhierarchy(cls, description):
return super().checkhierarchy(description)
def __get_path(self):
"""Get the directory path of this file, or the directory path of the
class that inherits from this class.
"""
# Get file path of the current class (i.e. /opt/python3.6/<...>/stream.py)
file_path = os.path.abspath(inspect.getfile(inspect.getmodule(self)))
# Get directory path of the current class (i.e. /opt/python3.6/<...>/stream/)
return os.path.dirname(file_path)
def __init__(self, description, *args):
"""Return a new Processor object.
Parameters
----------
description : dict
Dictionary describing this processor.
"""
build_path = os.path.join(self.__get_path(), "build")
reset_value = 0
super().__init__(build_path, reset_value, description, *args)
在 \({home/xilinx/RISC-V-On-PYNQ/riscvonpynq/picorv32/tut/}\) 目录下创建__init__.py文件,文件内容如下👇 。
from . import tutorial
from . import build
将../bram/build拷贝到../tut/build中 在JupyterNotebook中执行以下代码设置当前工作路径为 \(home/xilinx/RISC-V-On-PYNQ\) 。
import os
os.chdir("/home/xilinx/RISC-V-On-PYNQ/")
print(os.getcwd())
执行下面代码导入Overlay👇 。
import sys
sys.path.insert(0, '/home/xilinx/RISC-V-On-PYNQ/riscvonpynq/picorv32/')
from tut.tutorial import TutorialOverlay
overlay = TutorialOverlay("/home/xilinx/RISC-V-On-PYNQ/riscvonpynq/picorv32/tut/tutorial.bit")
若没有报错执行以下代码,进行移植的测试👇 。
%%riscvc test overlay.tutorialProcessor
int main(int argc, char ** argv){
unsigned int * arr = (unsigned int *)argv[1];
return arr[2];
}
但在这里我一直遇到下图的报错,问了很多人都没能解决 。
如果有大佬做过这个项目,还请方便的话指点俺一下下 つ﹏⊂ 。
最后此篇关于PicoRV32-on-PYNQ-Z2:AnFPGA-basedSoCSystem——RISC-VOnPYNQ项目复现的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于PicoRV32-on-PYNQ-Z2:AnFPGA-basedSoCSystem——RISC-VOnPYNQ项目复现的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!