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OB电竞:从零早先耗时两年19岁幼伙自造一块32位Risc-V经管器可玩馋嘴蛇
2022-08-27 03:58:07 | 来源:OB电竞官网 作者:ob电竞官网下载

  从打算 CPU、造造原型机、最终造品到软件编程,19 岁极客幼伙用了整整两年的岁月。

  RISC-V 是一个基于精简指令集(RISC)法则的开源指令集架构(ISA),它是对应开源软件运动的一种「开源硬件」。该项目于 2010 年始于加州大学伯克利分校,项目孝敬者是该大学以表的自愿者和行业任务家。

  RISC-V 指令集的打算研讨了幼型、疾速、低功耗的实际境况来实做,但并没有对特定的微架构做太过的打算。与大无数指令集比拟,RISC-V 指令集可能自正在地用于任何主意,应允任何人打算、创造和发卖 RISC-V 芯片和软件。

  2021 年 4 月初,一位热衷于自造 CPU 的 19 岁极客幼伙 Filip Szkander 本身打算和创造出了 32 位成效性 RISC-V CPU,并修建了与其他自造策动机区另表一面策动机「菠萝一号(Pineapple ONE)」。从打算、调试和装置 CPU 和一起硬件,Filip 整整花了两年岁月。Filip 还受邀正在东京举办的 RISC-V Days Tokyo 2021 Spring 上做了演示,他也成为了该聚会自 2017 年举办往后最年青的演示者。

  集体来看,「菠萝一号」是由 8 块正方形打印电途板笔直堆叠构成,边侧高度约为 10 厘米,表加一个 VGA 显示接口卡。一共应用了 230 多个集成电途,大无数是 74HCT 系列逻辑芯片。示企图如下:

  目前,「菠萝一号」策动机援手的敕令席卷:HELLO、HI、PEEK 、POKE 、SYSTEM INFORMATION、CLEAR 等。

  其它固然 CPU 的运转速率仅有 500kHz,但玩个贪吃蛇游戏如故绰绰足够的:

  Filip 正在一篇博客中先容了他从打算 CPU、造造原型机、输入 / 输出端口、最终造品到软件编程的工夫细节(下文以第一人称阐发)。

  此前,我正在 Youtube 上察觉了电子喜欢者 Ben Eater 自造 CPU(修建有名的 8 位策动机和经典的 6502 微执掌器)的联系教程,因此特殊重迷,也就有了自造 CPU 的念法。然而,我认为关于 CPU 根源学问分析的还不足,因而又阅览了 Google Robotics 软件工程师 Robert Baruch 的教程视频,他只应用了根本逻辑元件修建了 32 位 RISC-V CPU。

  之后,我便起首正在一个名为「Logisim-Evolution」的项目中创造本身的 RISC-V CPU。我给本身设定的宗旨是不应用任何微职掌器或 FPGA,只应用根本的分立逻辑元件。编译器援手的最根源 RISC-V CPU 务必包蕴扩展「整数(I)」且起码为 32 位。其它,我还必要装置一个 VGA(视频图形阵列)输出卡。

  我花了整整 6 个月的岁月正在 Logisim 项目上,结果获得一个可运转的步骤模仿。下一步绘造一起模块的道理图、从 JLCPCB 网站上添置一起的 PCB(印造电途板)并从头打算。因为这是我初次添置 PCB,忧愁搞砸所有,于是肯定正在打算经过平分模块执掌,一次选购几个,省得本身目不暇接。

  经由了两轮打算,结果只剩下几个模块必要执掌,此中一个是直接天生器(immediate generator)。当我绞尽脑汁念将它从模仿转化为相宜的道理图时,察觉本身犯了一个致命舛错:齐全不大白模仿是怎么运转的。光荣的是,修复起来也没有那么困。

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