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    2019-10-6 11:21
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    《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》阅读:"工具链"
    “没有金刚钻,不揽瓷器活。”对于设计CPU这样高端大气上档次的活计,没有几把“金刚钻”肯定是不行的,这些个金刚钻是什么呢?首先是硬件,就是本书要推介的蜂鸟E200开发板,当然更重要的是软件工具。作为一种开放免费的架构,软硬件作为一个IP全都整合在了RISC-V的开源社区里,可以从RISC-V基金会网站进入RISC-V Tools,现在这种IP模式的供应链大大方便了开发者的加入,这也是开源模式很容易挑战传统商业开发的原因所在。 RISC-V Tools已经被做成了一个宏项目,里面一股脑儿包含了RISC-V相关工具链、仿真器和测试套件等子项目。从网站截图中我们会看到,实际上这个工具链的名称已经改变为了riscv-software-list,相应的在GihHub平台上的访问地址为https://github.com/riscv/riscv-software-list,CPU设计是复杂的工作,涉及的工具也会比较复杂。 在这个复杂的工具集合里,我们需要找出我们首先要去涉及的工具。riscv-fesvr、riscv-pk、riscv-isa-sim分别提供上位机和CPU之间通信、可执行文件运行的程序环境、基于C/C++开发的指令集模拟器,三者协调可在Spike模拟器上运行一个完整的程序。riscv-gcc、riscv-binutils-gdb、riscv-glibc分别是GCC编译器、二进制工具(链接器、汇编器等)、GNC C标准库实现…… “长江后浪推前浪,前浪死在沙滩上。”作为后起之秀的RISC-V架构是在巨人的肩膀上成长起来的,是踏过无数战士的尸体走到前台的,作者在这里用两个开源、免费的处理器架构的历史事件分析了RISC-V架构的革命性意义。OpenRISC侧重于开源,而非立足于定义一种开放的指令集架构,架构的发展不够完善。 豪门显贵SPARC架构面向服务器领域,拥有一个大型的寄存器窗口,由于功耗面积代价太大,并不适用于PC和嵌入式领域处理器。不具备模块化、可裁剪的特点,随着Sun公司的衰弱,基本退出了人们的事业。RISC-V作为新时代的“名校优生”,其优点得到众多专业人士、商业公司青睐,2016年RISC-V基金会的启动为其发展显示了可见的坦途。
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    2019-10-5 11:03
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    《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》阅读:"大道至简"
    RISC-V处理器相比于已有的商用处理器架构,“大道至简”设计理念成了其鲜明的特色,也成为其能在处理器江湖里得以“清水出芙蓉”的显著优势。 那么这种“大道至简”在设计中是如何体现出来的呢?对比,可以看到RISC-V相对于其它商用处理器的优势和特色。RISC-V的设计哲学,作为设计者推崇的主要策略,追求“简单即是美”、“简单即意味着可靠”。 “大道至简”首先可以从其架构文档看出来,相比于x86和ARM架构文档多达数千页的规模,“指令集文档”的篇幅为145页,而“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。在RISC-V基金会的网站上(https://riscv.org/specifications/)无需注册便可免费下载其文档。 RISC-V的指令集架构到底如何实现了“简单就是美”的设计哲学呢?作者从模块化的指令子集、可配置的通用寄存器组、规整的指令编码、简洁的存储器访问指令、高效的分支跳转指令、简洁的子程序调用、无条件码执行、无分支延迟槽、零开销硬件循环、简洁的运算指令、优雅的压缩指令集、特权模式、CSR寄存器、中断和异常、矢量指令子集、自定制指令扩展12个方面进行了全面分析。 得益于后发优势,全新的RISC-V架构规避了先前RISC架构设计中出现的已知负担,利用其先进的设计哲学,设计出了一套“现代”指令集。总结起来,可以用一张表格显示其优点和特点。
  • 热度 4
    2019-9-29 23:50
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    《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》阅读:"处理器的江湖"
    《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》的第一部分内容为“CPU与RISC-V综述”,分为四章,其中第一章“一文读懂CPU之三生三世”,对于处理器的业界生态作了综述。今年是新中国成立70周年,处理器CPU诞生还不到60周年,在20世纪60年代诞生了第一款CPU。60年间CPU领域已是江湖门派林立,几经洗牌,“眼看他起高楼,眼看他宴宾客,眼看他楼塌了”,几十年间相继诞生或消亡过了几十种不同的CPU架构。 ISA(伊莎,意为指令集架 构)被称为“CPU的灵魂”,最著名的x86架构处理器曾经统治着桌面PC,因此也成就了Intel,记得多年前曾经买过Intel总裁格鲁夫写的 《只有偏执狂才能生存》。当年买的第一台电脑AMD的486 ,但Intel的处理器才是主流,贵出不少。 CISC(复杂指令集)和RISC(精简指令集),最后CISC被取代成了趋势。作者例举了九种比较知名的ISA指令集架构x86、Power、ARM比较熟悉,C-SKY居然也是一种重要的指令集架构。 国产CPU结盟各大ISA推出了多个品牌CPU,有基于MIPS的龙芯,有基于x86的兆芯和海光,有基于Power的中晟宏芯,有基于ARM的飞腾、华为海思、展讯和华芯通。 ARM在移动互联时代成为新的王者,其“处理器IP授权 ”模式获得巨大成功,形成了新的事实标准。ARM在2004年启用了Cortes命名,细分为面向高性能密集型系统的Cortex-A 系列、面向实施应用的Cortex-R系列、面向嵌入式用的Cortex-M系列。 最后,本书的 IP:RISC-V 闪亮登场,V包含全新的第五代(V为希腊语的数字5)指令集和变化。不同于以往的指令集构架, RISC-V 是一个开源的系统。
  • 热度 2
    2019-9-29 00:28
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    《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》阅读目录篇
    书接上回,关于CPU的设计和制作,有一个粗略的印象:从一堆沙子到CPU芯片,由简单的逻辑电路经由复杂的组合完成,Intel、AMD、Arm,一枝梅分得太清的FPGA、ASIC、Verilog,希望通过本书的阅读学习能有个清晰的构架。 在前言部分,对于树立个章节的主要内容做了梳理,全书四大部分共分为20章加6个附录,其中大部分章节属于第2部分:如何使用Verilog设计CPU,包括了5—16章。 书的第4部分是附录,内容有RISC-V 指令集、RISC-V架构的CSR寄存器、系统平台中断控制器PLIC、存储器模型、原子操作指令应用、RISC-V指令编码列表和伪指令列表。基本属于字典工具内容。 进入目录,我们会看到章节标题并非冷冰冰的专业术语,而是有“三生三世”、“东边日出西边雨”、“大道至简”之类的流行语、诗句、哲理名言,无疑增加了可读性、趣味性,也体现了作者胡振波先生丰富的阅历和涉猎,好感倍升。 主要部分第2部分标题持续了上面的风格,看了这些有趣的标题应该能够加深对枯燥知识概念的理解记忆。 看目录就是一个大工程,足足有6页,章节细分,足见这也是本有分量的书,接下来有抽出时间细细品读一下每一章节的内容。不动笔墨不读书,边读边写笔记,教学相长,也是件比较有趣味的事情了。
  • 热度 3
    2019-9-28 23:44
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    《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》阅读开卷篇
    很高兴在面包板论坛上申请到了一本好书《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器》,胡振波著,由中国工信出版集团和人民邮电出版社出版的。 这本书很厚,很新,一看书名就知道这是一本高端大气上档次的书——手把手教做CPU,这在过去想都不敢想。首先要了解一下这本书的作者——胡振波,在书封面折进去的部分就有一段作者简介。 作者胡振波曾任职于多家CPU设计制作的公司,开发了蜂鸟E200系列低功耗RISC-V处理器内核,本书就是以这个作为开发实例的。 再看一下内容提要,分为四部分:1.CPU和RISC-V的综述;2.讲解如何使用Verilog设计CPU;3.介绍蜂鸟E203配套的SoC和软件平台;4.附录,RISC-V指令构架集。2018年6月第一版,2019年6月第9次印刷,一个字:新。 精彩的书评,一些看过书稿、书或作者本人的读者给出的一些评价,值得参考。“龙芯之父”永康籍科学家胡伟武曾在接受媒体采访时说,开发龙芯CPU的最初动念来自于有次回母校看到当年用74系列逻辑芯片焊接出来的仿8051内核。一本书、一件物品如果能让看到的人起心动念,激发出创新的兴趣和热情,就会显现出特有的价值。相信这样一本介绍CPU制作的书会让很多读者起心动念,或者一个CPU创新的苗头正在发生,期待未来。 序和前言对于书中内容作了更详细的解读,让读者了解到本书以及CPU设计的背景知识,更好地去理解书的主要内容。
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    时间: 2021-4-26 20:01
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    上传者: 丸子~
    201402基于Arduino的仿生萤火虫制作
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    时间: 2021-4-27 17:40
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    AI产品层出不穷,手里收藏了有关电子通信,毕业设计等资料,方案诸多,可实施性强。单片机的应用开发,外设的综合运用,纵使智能产品设计多么复杂,但其实现的基本功能都离不开MCU的电路设计与驱动编程,无论是使用51单片机还是AVR单片机,其方案的选择因项目需求而定,需要这方面资料的工程师们,看过来吧。
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    时间: 2021-4-27 17:27
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    时间: 2021-4-26 23:08
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    上传者: box520
    采用DSP控制的电动汽车无线充电系统高频电源设计与制作
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    电子产品日新月异,不管是硬件工程师还是软件工程师,基本的模电、数电知识也是必备的条件,从二极管到三极管,从单片机到多核MCU,3G网络到5G产品的普及,不管电子产品的集成度怎么高,其产品还是少不了电阻电容电感,每个元器件在电路中必然有其作用,有兴趣了解的网友,下载学习学习吧。
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    时间: 2021-4-25 22:54
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    时间: 2021-4-25 23:02
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    时间: 2021-4-25 23:13
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    时间: 2021-4-25 23:40
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    时间: 2021-4-25 23:42
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    时间: 2021-4-24 21:02
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    时间: 2021-4-25 11:00
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    上传者: zendy_731593397
    摘要本题目中,振荡器采用输出波形好,频率稳定度高的具有波段切换功能的改进型电容三点式振荡电路。在每一个波段内,频率的调节是通过改变压控振荡器的变容二极管的直流反压实现的。采用锁相环频率合成电路,以进一步提高输出频率的稳定度。为了提高输出功率和效率,功率放大器设计在丙类临界状态。单片机的任务是进行峰-峰值显示和频率显示。
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    时间: 2021-4-25 14:34
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    上传者: zendy_731593397
    摘 要 随着人们生活水平的进一步提高,高保真音响设备和家庭影院系统已经逐步进入了人们的家庭,人们对娱乐消费类电子产品的需求欲望亦日渐高涨,建立适合自己口味的高保真梦幻组合和家庭影院也已经不再是梦想。本论文将以性价比为导向,兼顾基本的高保真的技术指标,讨论了适合一般家用的多媒体高保真功放。论文由浅至深,结合图示介绍了家用音响的组成和相关知识,以及整个功放的工作过程的细节,内容涉及输入前置放大电路、音调控制和音色处理电路、功率放大电路、电源电路。同时还对各个主要芯片自身的特点及如何去设计这个系统来满足一定的技术指标进行了讲解。论文尽可能通俗地来介绍家用音响,让大家能从中学到基本的家用组合音响的知识的同时,还能学会如何制作高保真音频放大器以及对音响器材选购作出正确的选择。在技术层面上,系统主要是采用集成芯片来完成的,这个设计中用NS(NationalSemiconductor)公司带有3D环绕声场处理功能的LM4610N做音调芯片,通过改变直流控制电压来实现音调控制;前置放大使用了曾经的“运放之皇”NE5532,典型的增益为20dB;后级功率放大部分用的也是NS公司的一款经典芯片――LM1875芯片,每声道两片,驳接成桥式推挽BTL电路,以取得更大的功率以及更好的音效;此外此音响还带有无信号或定时智能关机的电源控制设计,以适应一般家用的使用习惯。在论文的后面部分,着重讲述了制作和调试中遇到的软件、硬件上的问题以及如何解决,并给出了音频功率放大器性能指标的国家标准测量方法。这些可以成为大家制作过程中的一些的提示以及测试的依据。 关键词:3D环绕;集成芯片;直流电压音调控制;BTL;无信号自动关机
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    时间: 2021-4-24 22:33
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    电子产品日新月异,不管是硬件工程师还是软件工程师,基本的模电、数电知识也是必备的条件,从二极管到三极管,从单片机到多核MCU,3G网络到5G产品的普及,不管电子产品的集成度怎么高,其产品还是少不了电阻电容电感,每个元器件在电路中必然有其作用,有兴趣了解的网友,下载学习学习吧。
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