Just ran softcore processor VexRiscv (RISC-V of course) on TinyFPGA-BX without XIP functionality.
相変わらずの SpinalHDL 日和です。 🙂
今日は、RISC-V ソフトコアプロセッサ実装で有名な VexRiscv を、これまた有名な FPGA ボード TinyFPGA-BX で動かしてみました。技術的には難しくないと思うのですが、SpinalHDL を知らないと、ちょっとハードルが高いです。（そのような訳で、いままでずっと SpinalHDL を勉強してきた次第です。）
詳細は以下を御覧ください。
Murax SoC
今回ポーティング（というほどではないですが）したのは、VexRiscv の作者さんが公開している Murax という小さな SoC です。Murax の特徴をまとめると、
- VexRiscv RV32I（M はオプション。今回は無し）
- JTAG デバッグ機能（Eclipse/GDB/OpenOCD 対応）
- オンチップ RAM（8 キロバイト）
- 割込コントローラあり
- 内蔵ペリフェラルのための APB（バス）
- GPIO ピン 32本
- 16ビットタイマ
- UART
です。
以下、結果だけをまとめておきます。
ロジックセルの使用量
以下、nextpnr からの情報です。TinyFPGA-BX が持つ logic cell 7680個のうち、だいたい 1/3 くらいに納まっています。ちょっとした使い方ならば十分ではないでしょうか。
Info: Device utilisation: Info: ICESTORM_LC: 2437/ 7680 31% Info: ICESTORM_RAM: 22/ 32 68% Info: SB_IO: 16/ 256 6% Info: SB_GB: 8/ 8 100% Info: ICESTORM_PLL: 0/ 2 0% Info: SB_WARMBOOT: 0/ 1 0%
タイミング解析
$ icetime -tmd lp8k bin/Murax_iCE40_tinyfpga_bx.asc
Total number of logic levels: 9
Total path delay: 23.27 ns (42.98 MHz)だいたい 42MHz で動作することが分かります。なお、同じ iCE40 FPGA でも、HX タイプを使うともっと高速に動くようです（60MHz くらい）。
お約束のフロアビュー
今後の宿題
- OpenOCD + JTAG によるデバッグ
- もう少し高度なファームウェアプログラミング
- 乗算器の評価
- 自作ペリフェラル回路の接続
- PLL を載せて 42MHz で動かす
- フラッシュメモリ上での XIP（eXecute-In-Place）にも挑戦してみたい
今日はここまで。