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运行环境

1、Litex的环境运行在Ubuntu 20.04 LTS

2、Vivado的版本为2019.2,运行在windows 10

注:

1、Litex也可以运行在WSL2上,在此不做展开。

2、Vivado也可以运行在Linux环境里,在此不做展开。

Litex运行步骤

一、Litex环境安装(Linux)

1、首先把Litex克隆到本地

git https://github.com/enjoy-digital/litex.git

2、按照Litex库中README.md的步骤,将Litex的基本运行环境配置好。补充说明两点修改:

(1) 在README.md的步骤2时,把--update参数合并到前一步,即执行:

$ ./litex_setup.py --init --install --update --user (--user to install to user directory) --config=(minimal, standard, full)

否则后续环境会出现一些问题。

(2) 在README.md的步骤3之后,需要手动把它下载的riscv-gcc工具路径导入到环境变量,即:

$ export PATH=$PATH:$PWD/riscv64-unknown-elf-gcc-8.1.0-2019.01.0-x86_64-linux-ubuntu14/bin/

建议将该语句写入到"~/.bashrc"里,方便后续使用。

二、Perf V1的代码导入(Linux)

1、Litex中,关于SOC的逻辑代码(Verilog HDL代码)和ROM固件(Bootloader及一些驱动)的生成,在Litex-boards工程里。Litex环境安装时,会自动下载该库。Litex-boards的目录结构为:

litex_boards
    ├── platforms
    ├── prog
    ├── targets
    __init__.py

其中:

platforms目录定义了板卡相关的IO、时钟、约束,以及生成板卡bit流时的一些tcl脚本

targets目录为创建SOC的代码,可在该目录下,配置SOC的组件(以太网,DRAM,GPIO之类的)

2、目前,Perf V1相关的platformstargets代码,未提交给enjoy-digital作者, 所以需要手动将相关代码导入对应platformstargets目录中。

当前Pefv V1代码,包含LED跑马灯按键/拨码开关UART串口JTag调试口SPI FLASHDDR3 SDRAM等功能。

TODO: 当前Pefv V1代码,未配置XADCPMOD相关的物理信息和SOC生成逻辑。

三、Perf V1的Litex SOC生成(Linux + Windows)

1、SOC的逻辑代码(Verilog HDL代码)和ROM固件(Bootloader及一些驱动)的生成: 在Linux 任一目录里,执行下面语句:

 python3 -m litex_boards.targets.perf_v1 --cpu-type=naxriscv --no-compile-gateware --build
 ```

 会在`当前目录`里生成如下目录:

 ```
build
    ├── gateware
    ├── software

其中:

gateware目录生成了逻辑代码(Verilog HDL代码)和XDC约束文件 software目录生成了ROM固件Bootloader及一些驱动

2、个人习惯在Windows下使用Vivado,将步骤1gateware目录下生成的perf_v1.vperf_v1.initperf_v1.xdc文件,拷贝到windows的目录里,然后文本编辑打开gateware目录下perf_v1.tcl,把read_verilog命令后提到的两个文件Ram_1w_1rs_Generic.vNaxRiscvLitex_e387b4a19000a10fcd6fe95fbfcb8673.v一并拷入。选择好对应器件后,直接导入上述所有文件创建工程,生成bitstream文件。

注:如果在Linux环境下,已经装有Vivado环境,可以在gateware目录里直接调用perf_v1.sh也可以直接生成bitstream。

四、Perf V1的Litex运行(Windows)

将生成的bitstream下载到Perf V1板卡中,打开串口工具,波特率设为115200,会看到如下打印:

Perf V1的Linux运行(Linux)

1、Image + rootfs.cpio

下载NaxSoftWare工程下的该脚本init.sh,执行该脚本,将生成以下目录:

``` images ├── rv32ima ├── rv32imac ├── rv64ima ├── rv64imac ├── rv64imafdc

将`rv32ima`目录里的**Image** + **rootfs.cpio**文件拷贝出来.

2、**opensbi**

下载**litex-hub**下**linux-on-litex-vexriscv**库提供的预编译linux镜像文件[linux_2022_03_23.zip](https://github.com/litex-hub/linux-on-litex-vexriscv/files/8331338/linux_2022_03_23.zip),解压后将其中**opensbi.bin**文件拷贝出来。

3、**DTB文件**

此处提供一个DTS的模板,文件名为**linux.dts**,也可以根据需要手动修改:

```sh
/dts-v1/;

/ {
    #address-cells = <0x01>;
    #size-cells = <0x01>;
    compatible = "spinal,naxriscv";
    model = "spinal,naxriscv_sim";

    chosen {
        bootargs = "rootwait console=hvc0 earlycon=sbi root=/dev/ram0 init=/sbin/init";
        linux,initrd-start = <0x41000000>;
        linux,initrd-end = <0x41800000>;
    };

    cpus {
        #address-cells = <0x01>;
         #size-cells = <0x00>;
        timebase-frequency = <0x5f5e100>;

        [email protected] {
            device_type = "cpu";
            compatible = "riscv";
            riscv,isa = "rv32ima";
            mmu-type = "riscv,sv32";
            reg = <0x00>;
            status = "okay";

            interrupt-controller {
                #interrupt-cells = <0x01>;
                interrupt-controller;
                compatible = "riscv,cpu-intc";
            };
        };
    };

    [email protected] {
        device_type = "memory";
        reg = <0x40000000 0x4000000>;
    };
};

使用dtc命令将其编译为dtb文件:

dtc -I dts -O dtb linux.dts -o linux.dtb

4、下载Linux到Perf V1

(1) 建立boot.json文件

{
    "Image":        "0x40000000",
    "linux.dtb":    "0x40ef0000",
    "rootfs.cpio":  "0x41000000",
    "opensbi.bin":  "0x40f00000"
}

注,如果上述4个文件不在同一目录,请手动修改相对路径

(2) 使用litex_term工具,通过串口下载镜像到Perf V1板卡里: 切换到boot.json同级目录,假设UART串口在Linux中识别为ttyUSB0

$ litex_term --images=boot.json /dev/ttyUSB0

在出现的litex命令行交互提示符后,输入:

$ serialboot

等待镜像加载完成,受限于串口速率,预计20分钟左右,此期间不要在该命令行进行任何操作。 随后会看到OpenSbi的打印:

最后出现"buildroot:"提示符,说明Linux加载完成:

链接:https://pan.baidu.com/s/1mQHqKaCxYuenaWMjSOADJg

提取码:perf