Як почати працювати з MIPSfpga

MIPSfpga — це пакет, який містить процесорне ядро в исходниках на Verilog, яке можна змінювати, додавати нові інструкції, будувати багатопроцесорні системи, змінювати одночасно софтвер і хардвер, симулювати на симуляторі верилога, синтезувати для ПЛІС/FPGA і т. д. Його можна в цілях експерименту наприклад запускати з частотою 1 такт за секунду і виводити назовні інформацію про стан кеша, конвеєра, і будь-яких структур всередині процесора. При цьому ядро MIPS microAptiv UP всередині MIPSfpga — це те ядро, яке наприклад використовується в платформі IoT Samsung Artik 1 і Microchip PIC32MZ, тобто студенти отримують можливість працювати з тим самим кодом, з яким працюють інженери Samsung і Microchip.

MIPSfpga не призначений для введення в предмет з абсолютного нуля. Для його плідного використання потрібно щоб студент або дослідник вже знав основи цифрової схемотехніки, умів би програмувати на Сі і на асемблері, а також представляв би концепції мікроархітектури — конвеєра, конфліктів конвеєра і т. д. Бажано, щоб до роботи з MIPSfpga студент вже побудував власний простий процесор з нуля і міг би порівнювати свій простий процесор з процесором, що використовуються в промисловості і сумісним з розвиненою екосистемою розробки.




Список того, що студенту бажано знати заздалегідь, до початку роботи з MIPSfpga, а також, навпаки, теми, вивчення яких може допомогти MIPSfpga, знаходиться в пості:
На прохання викладача одного з російських вузів виписав список тем, пов'язаних з MIPSfpga

Якщо студент і дослідник недостатньо володіє знаннями з списку, можна освіжити з книжки Девіда Харріса і Сари Харріс «Цифрова схемотехніка та архітектура комп'ютера», російський переклад якої можна безкоштовно завантажити з інструкції з посту:
http://habrahabr.ru/post/259505/
Безкоштовний підручник електроніки, архітектури комп'ютера і низькорівневого програмування російською мовою


Пакет MIPSfpga як такої можна скачати по іструкції з посту:
Інструкція по скачуванню MIPSfpga

Спочатку бажано прочитати базову презентацію в MIPSfpga_Fundamentals/Slides/MIPSfpga_LectureSlides.pdf

Потім можна переглянути «MIPSfpga/MIPSfpga Getting Started Guide.pdf — на ньому не потрібно зациклюватися; це популярний опис, який расжевывает слайди, але не замінює ні в якій мірі комерційну дукументацию на ядро MIPS microAptiv UP, публічна частина якої знаходиться в директорії MIPSfpga/Documents, у тому числі документація по зовнішнім сигналам (MIPS32 microAptiv UP Core Processor Family Integrator's Guide) та програмування (MIPS32 microAptiv UP Core Processor Family Software user's Manual).

Документацію з архітектури MIPS варто завантажити (з реєстрацією):

http://imgtec.com/mips/architectures/mips32/
http://imgtec.com/mips/architectures/mcu-ase/

та інших місць на сайті Imagination Technologies.

Для розуміння програмування на асемблері де-небудь бажано знайти дещо застарілу, але корисну книжку http://www.amazon.com/Second-Edition-Kaufmann-Computer-Architecture/dp/0120884216
See MIPS Run, Second Edition by Dominic Sweetman, 2006
.

Крім основної документації по MIPSfpga і MIPS може бути корисним завантажити матеріали семінарів в Росії:
Публічні презентації, використані під час семінарів з MIPSfpga в Росії

Незабаром після випуску у MIPSfpga почали з'являтися різноманітні розширення і поліпшення. Замість вихідного пакети ми рекомендуємо використовувати одну з таких розширень, яке називається MIPSfpga+.

Його опис та код можна знайти за наступними посиланнями:
MIPSfpga+ allows loading programs via UART and has a switchable clock

http://github.com/MIPSfpga/mipsfpga-plus
https://github.com/MIPSfpga/mipsfpga-plus/blob/master/README.md
http://github.com/MIPSfpga/mipsfpga-plus/wiki

Одна з інструкцій по роботі з платою і синтезатором:
Інструкція по лабораторним роботам з MIPSfpga для плати Terasic DE0-CV c Altera Cyclone V

Якщо ви готові зробити проект на основі MIPSfpga, але у вас є труднощі із знаходженням або купівлею устаткування, ви можете спробувати безкоштовно позичити FPGA плату:
Роздача слонів: FPGA плати для освітніх проектів з MIPSfpga

На завершення, в якості ліричного відступу — репортаж про семінарах з MIPSfpga в Росії:
Подорож по мікроелектронної Росії 2015 року

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.