Tang Nano 9K FPGA板,可模拟PicoRV32 RISC-V软核与所有外设

原文链接:Tang Nano 9K FPGA board can emulate PicoRV32 RISC-V soft-core with all peripherals 由Jean-Luc Aufranc撰写。
本文共计989字,预计阅读3分钟

备注1:picoRV32是一个RISC-V RV32IMC Instruction Set实现。

备注2:Verilog HDL是一种硬件描述语言,以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。

备注3:高云半导体发布基于小蜜蜂家族GW1NS系列GW1NS-2 FPGA-SoC芯片的软硬件设计一体化开发平台。

Tang Nano 9K FPGA 是矽速科技(Sipeed) 推出的第三款基于 GOWIN FPGA (高云半导体科技股份有限公司)的板子,该板是继去年推出的具有 1K LUT 的原始Tang Nano板和Tang Nano 4K,以及提供 4068 个逻辑单元和 64 Mbit PSRAM的GW1NSR-LV4C(又名 GW1NSR-4C)FPGA之后才发布的。此外,该板还有一个 Arm Cortex-M3 硬核处理器。

顾名思义,新板配备的是 9K LUT、64 Mbit PSRAM、32 Mbit Flash、micro SD 卡和视频 I/O(HDMI、RGB LCD 连接器)。该新板子适合运行 Verilog HDL 代码,使用所有外设都能够模拟 PicoRV32 RISC-V 软核。

Tango Nano 9K板
Tango Nano 9K板

Tang Nano 9K FPGA板规格:

  • FPGA – 高云小蜜蜂 GW1NR-9/GW1NR-LV9
    • 8,640 个逻辑单元 (LUT)
    • 6,480 寄存器
    • 17,280 分布式静态随机存储器SSRAM(bits)
    • 486 Kbit 块状静态随机存储器B-SRAM(bits)
    • 64 MPSRAM
    • 608 Kbit 用户闪存
    • 2x 锁相环
    • 多达 276 个用户 I/O
  • 存储 – 32 Mbit SPI 闪存。MicroSD 卡插槽
  • 显示接口
    • HDMI端口
    • RGB接口连接器
    • SPI接口连接器
  • USB – USB Type-C 端口,用于电源和 JTAG 编程
  • 扩展 – 2 个 24 针接头,带 GPIO、SPI、HDMI、PLL、时钟和电源信号
  • 调试 – 用于 GW1NR-9 的板载 BL702 USB-JTAG 和 USB-UART,提供类似于 Sipeed RV-Debugger Plus 的功能
  • 其他 – 6 个用户 LED,2 个用户按钮
  • 电源 –通过 USB提供5V电压
  • 尺寸 – 约 65 x 23 mm
Tango Nano 9K 引脚说明
Tango Nano 9K 引脚说明

与其他 Tang Nano 板一样,Tang Nano 9K FPGA 板可以使用 GOWIN IDE 进行编程。虽然该文档目前仅提供中文版的,不过英文版也即将要推出了。不过,你们也可以在 Github 上找到 RGB 和 HDMI 视频输出的示例,而 Martoni GameBoy DMG 的 HDMI 接口显然也是在板上工作的。

下面的对比表显示了三个版本 Tang Nano 板之间的差异。

Tango Nano板的比较
Tango Nano板的比较

与前几代相比,Tango Nano 9K 失去了 Cortex-M3 内核和对 OV2640 摄像头的支持,但获得了 MicroSD 卡、更多显示接口、更完整的调试器以及明显额外的逻辑单元。如果你们想知道额外的 LUT 可以做什么,下表应该也能给你们一些启发,因为 GOWIN G1NR FPGA 可用于运行 PicoRV32 软核。

不同的 LUT对应的参数
不同的 LUT对应的参数

Tang Nano 4K 仅适用于运行没有外围设备的最小 PicoRV32 内核,但Tang Nano 9K 则可以运行具有所有默认外围设备的任何 PicoRV32 内核。如果有需要的话,你们也可以创建自己的自定义外围设备,并在其上运行 C 代码PicoRV32 软核。矽速科技也在 Github 上链接到了官方PicoRV32 项目,不过他们也表示 “在Tang Nano 9K 上运行的 PicoRV 项目”是即将推出,因此我认为它目前来说应该还不可用。

现在,Tang Nano 9K板 矽速科技全球速卖通就可以购买了,起价是 14.99 美元出售,具体价格要取决于配置选项,因为有四个套件,其显示屏也从 1.14 英寸到 7 英寸不等。

基于GOWIN FPGA的显示套件
基于GOWIN FPGA的显示套件
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