PULPino在zedboard上的下載、測試

PULPino是一個開源的微型控制系統,基於一個32位RISC-V核心，由瑞士蘇黎世聯邦理工學院與義大利博洛尼亞大學聯合開發。核心IPC接近1,完全支援基整數指令集(RV32I),壓縮指令(RV32C)和部分支援乘法指令集擴充套件(RV32M)。在https://github.com/pulp-platform上有全部原始碼，包括：處理器、外設、匯流排、編譯器等，下面是我在zedboard上下載、測試PULPino的過程。試驗環境是Ubuntu14.04，64bit。

1、下載、編譯GCC編譯器

      PULPino中引入了一些擴充套件指令，所以需要修改原來RISC-V提供的編譯器，方法很簡單，首先

     獲取puplino專用編譯器。然後開啟終端，進入所在目錄，輸入make，會自動聯網下載RISC-V的編譯器，並且加入puplino的補丁。編譯過程比較長，編譯完成後，修改bashrc(使用命令gedit ~/.bashrc)，將編譯得到的GCC工具所在路徑新增到PATH，如下：
     然後在終端中使用source ~/.bashrc，使得新的設定生效。此時在終端中輸入riscv32-unknown-elf-，然後按兩下tab鍵，就會出現所有的GCC工具。

2、安裝vivado 2015.1

      因為PULPino提供的工程是在vivado 2015.1中測試的，所以這裡也下載這個版本，避免出現莫名其妙的問題，下載、解壓後，輸入

     會出現圖形化的安裝介面，按照提示安裝即可，版本選擇vivado webpack，軟體包裡面要勾選Software DevelopKit，安裝目錄保持預設的/opt/Xilinx，安裝的時候可能會提示許可權不足，需要在opt下新建一個資料夾Xilinx即可，賦予所有人讀寫許可權。

     安裝完成後，從xilinx官網獲取licence，下載匯入。修改bashrc(使用命令gedit ~/.bashrc)，將xilinx可執行檔案的路徑新增到PATH，如下：

     使用source ～/.bashrc使得設定生效。

     此時輸入vivado可以直接開啟vivado，但是會提示一些資料夾的許可權不足，按照提示修改即可。

3、需要PyYAML，使用 sudo python ./setup.py install 進行安裝即可。

4、下載pulpino原始碼

     在終端中輸入如下指令：

     很快，大約13.11MB，進入所在目錄，執行./update-ips.py，這個命令會將各個IP的程式碼從github上clone到ipx目錄下。

5、編譯pulpino
      在編譯的最後需要用到gmake，所以在編譯前先建立一個gmake的軟連線，如下：

      進入pulpino的fpga目錄，輸入make all，會自動編譯需要下載到FPGA的bit檔案、rootfs、devicetree、fbsl、uboot等，都會在pulpino/fpga/sw/sd_image目錄下出現。

      在編譯得到rootfile的時候可能需要給出交叉編譯工具（BR2_TOOLCHAIN_EXTERNAL_PATH）的路徑，輸入如下路徑即可

6、製作zedboard啟動的SD卡

      需要將上面得到的bit檔案、rootfs、devicetree、fbsl、uboot等複製到SD卡中，在複製之前，需要格式化SD卡，將其分為兩個分割槽，一個boot分割槽，一個root分割槽，分割槽製作的方法在www.wiki.xilinx.com/Prepare+Boot+Medium中有詳述，按照其中的步驟一步步來即可。這裡也簡單提一下，不清楚的可以參考那篇文章。我是通過USB讀卡器讀寫SD卡的，插上讀卡器之後，使用命令

     會在最後列出SD對應的碟符，我的是sdb，所以使用如下指令擦除第一個sector，將其中的X換為b，在後面不再強調這一點

使用如下指令檢視SD卡的情況：

輸出類似如下：

使用上面結果第一行的SD卡總大小除以8225280，得到扇面數，也就是8068792320 / 8225280 = 980，這個值在下面會用到，接下來進行分割槽：

     拔出SD卡，再插入計算機，此時在/dev目錄下應該出現了sdb1、sdb2，使用如下命令格式化這兩個分割槽：

然後載入這兩個分割槽

     將pulpino/fpga/sw/sd_image目錄下的BOOT.bin、uImage、devicetree.dtb三個檔案複製到/mnt/boot，也就是SD的Boot分割槽，將rootfs.tar解壓縮到/mnt/root，也就是root分割槽，解壓指令如下：

    SD卡就製作完成了。

7、安裝minicom，這是一個linux下使用的串列埠工具，使用如下命令即可安裝：

8、將zedboard接電源，並且將J14 UART口接計算機，網口接到hub，要求有DHCP功能，家用的無線路由器都有這個功能。波動開關，加電。

9、此時在終端中使用ls /dev可以發現又一個新裝置ttyACM0，這個對應的就是zedboard，開啟minicom，如下：

      然後配置串列埠為/dev/ttyACM0，如下：

      

      其餘保持不變，返回後，點選回車，即可連上，如下：

      

     輸入reset，重新啟動zedboard。登入時使用者名稱是root，沒有密碼。

10、設定zedboard的SSH

      在zedboard上新建一個使用者，與主機的使用者名稱相同，我這裡就是leisl，

        修改zedboard上的/etc/shadow，原來的一行如下：

改為如下：

    此時就可以正常使用ssh訪問zedboard了，也可以使用scp傳遞檔案了。

11、進入pulpino/fpga/sw/apps/spiload，輸入make，得到spiload，上傳到zedboard

12、編譯應用程式

      首先安裝cmake、libswitch-perl

       在pulpino目錄下新建一個資料夾build，將pulpino/sw目錄下的cmake_configure.riscv.gcc.sh複製到build資料夾下，修改如下兩項：
       執行這個配置檔案。接下來可以編譯應用程式，在build目錄下，輸入make led_demo，將pulpino/build/apps/fpga/led_demo/slm_files目錄下的spi_stim.txt上傳到開發板，如下：
       然後在ssh或者minicom中執行./spiload ./spi_stim.txt，可以發現亮了7個紅色LED燈。但是實際上這個程式要豐富的多，LED燈應該是類似於跑馬燈那樣點亮的，而不是一下子點亮，需要修改pulpino/sw/apps/fpga/led_demo目錄下的main.c，將其中waste_time函式中的迴圈次數變大，改為1000000，重新到build目錄下編譯，然後上傳，執行，可以發現跑馬燈的效果。

13、編譯應用程式helloworld

       首先需要修改一下helloworld，具體原因不知道，但是如果不做這個修改，不會顯示helloworld，修改pulpino/sw/apps/helloworld目錄下的main.c檔案，如下：

然後進入build目錄，輸入make helloworld，將pulpino/build/apps/helloworld/slm_files目錄下的spi_stim.txt上傳到開發板，具體步驟參考上面的，然後再minicom中執行，

有個地方需要注意，spiload要加上引數-t，表示在這幾秒之內pulpino通過UART輸出的資訊都顯示在螢幕上，就可以發現helloworld了。

其餘的試驗還沒有做，有興趣的朋友可以試試，到時告訴我測試步驟、測試結果啊。