hk129916 / cm3_ahbmtx_mcu Goto Github PK

一 工程项目： 1 项目名称：cm3_ahbmtx_mcu 2 项目使用的资源与软件： (1) VCS-2022 (2) Verdi-2022 (3) gcc-arm-none-eabi v10.3-2021.10 (4) Quartus Prime 2018 (5) Vivado 2021.1 3 项目使用的资源与硬件： (1) ep4ce55的ad9361开发板及usb-blaster下载器 (2) 正点原子zynq领航者开发板及xilinx下载器 (3) Jlink盒子

二 工程目标： 1 实验现象： (1) 搭建一个使用ARM Cortex-M3为CPU、AHB总线矩阵为基础的MCU。 (2) 使用Jlink的SWD模式可以正确地读写指定地址。 (3) 使用Jlink的SWD模式可以正确地读写SRAM。 (4) 当CPU开始运行时可运行在ITCM中存放的bootloader。 2 实验内容： (1) 在MCU内集成CPU、总线、存储器、外设等。 (2) 使用Jlink的SWD模式读写指定地址。 (3) 使用Jlink的SWD模式读写SRAM。 (4) ITCM中存放一个bootloader。 3 具体要求： (1) CPU使用ARM Cortex-M3。 (2) 片内总线使用AHB总线矩阵。 (3) 使用异步AHB2APB桥。 (4) 使用SWD模型读写寄存器并进行仿真。 (5) 分别使用RTL和FPGA IP实现SRAM并进行读写操作仿真。 (6) 在ITCM中存放一个bootloader，当CPU开始运行时即运行该程序。

三 学习目标（下述内容非先后顺序）： 1 学习MCU的基本架构。 (1) 了解MCU内部的基本架构。 (2) 掌握MCU的集成方式。 (3) 掌握MCU的仿真环境与Testbench、激励的编写。 2 学习ARM Cortex-M3为CPU： (1) 了解ARM Cortex-M3为CPU的基本功能和接口。 (2) 掌握ARM Cortex-M3为CPU如何和总线进行链接。 (3) 掌握ARM Cortex-M3为CPU与SWD的链接方式。 (4) 掌握ARM Cortex-M3为CPU如何连接时钟信号和复位信号。 3 学习AHB总线矩阵： (1) 了解AHB总线矩阵的基本读写时序。 (2) 了解AHB总线矩阵的生成。 (3) 掌握AHB总线矩阵与CPU、AHB2APB桥、外设的连接方式。 (4) 掌握AHB总线矩阵如何连接时钟信号和复位信号。 4 学习异步APB总线： (1) 了解异步APB总线矩阵的基本读写时序。 (2) 掌握异步APB总线与CPU、AHB2APB桥、外设的连接方式。 (3) 掌握异步APB总线如何连接时钟信号和复位信号。 5 学习SWD时序与JTAG使用方法： (1) 了解SWD的基本工作原理与模型。 (2) 掌握SWD读写指定地址的操作方法。 (3) 掌握使用Jlink的SWD模式读写指定地址。 6 学习SRAM： (1) 掌握SRAM读写接口与时序。 (2) 掌握SRAM的RTL实现和FPGA IP核实现。 7 学习bootloader： (1) 了解什么是bootloader。 (2) 掌握bootloader的firmware的用法。 8 学习VCS与Verdi联合仿真环境： (1) 掌握如何使用VCS进行仿真并使用Verdi记录波形。 9 学习gcc-arm-none-eabi编译firmware环境： (1) 掌握如何使用gcc-arm-none-eabi编一个cpu可执行的程序。 10 学习Quartus和Vivado的fpga综合编译环境： (1) 掌握如何使用Quartus和Vivado生成或修改IP核，包括RAM核和PLL核。 (2) 掌握如何使用Quartus和Vivado进行fpga综合并下载bit文件。 (3) 掌握如何使用Quartus和Vivado进行在线debug。 (4) 掌握如何使用Quartus和Vivado进行时序分析。 (5) 掌握如何使用Quartus和Vivado进行ECO操作。

四 可以重复利用的资源： 1 工程项目目录下Library下面的内容，包括Altera及Xilinx的部分仿真库、基本功能逻辑RTL的实现、Cortex-M3的建议版本模型、CMSDK模型（包括AHB总线矩阵、APB总线）、SWD模型等。 2 工程项目目录下User\Verilog，这里是MCU的基本集成结构。 3 便于使用者进行工作的“爱上实验室”开发工程环境，包含setenv.sh文件和Script目录下的makefile文件。

五 注意事项： 1 该项目会持续更新。 2 小编时间仓促，因此项目中有不完善的地方敬请大家提出建议。 3 硬件学习交流群1126635164。

六 “爱上实验室”开发工程环境的目录介绍： 项目目录下，各文件夹的含义是（含空文件夹，加粗的是本项目包含的文件）： Doc目录为项目文档，包括参考资料、设计文档、原理图等。 Library目录为项目所使用到的库文件，包括仿真库、Monitor、Model等。 Project目录为项目所涉及到的工程，包括arm-none-eabi工程、fpga工程等。 Script目录包含“爱上实验室”开发工程环境专用的脚本、功能等。 Sim目录为项目包含的仿真的目录，包含仿真工程、testbench、激励文件、脚本等、以及仿真专用代码、脚本等。 User目录包含用户主要的项目文件，包含rtl代码、bootloader等。

目前最适合的使用方法是在Linux环境下运行，很多脚本方便使用，可以体会到“爱上实验室”开发工程环境的便利。使用者只需根据自己的环境配置setenv.sh文件即可，默认使用的是modulefiles模块管理eda工具。

Source setenv.sh后： 快捷键可以进行目录跳转，常见的例如： cdc跳转至开发环境专用脚本目录； cdv跳转至verilog目录； cdfw跳转至firmware目录； cdq跳转至fpga目录； cds跳转至仿真目录等。

工程根目录下面的script文件夹里，即为“爱上实验室”开发工程环境专用的脚本、功能，目前包括以下种类： RTL功能仿真； AHB总线矩阵生成； firmware编译； fpga综合； 带firmware的综合仿真等。 用户可以根据自己的需要，建立对应的makefile.xxxx文件，同时在总的makefile文件中加入对应的命令即可。在“爱上实验室”开发工程环境的任意目录下，使用run xxx命令，即可开始进行xxx功能的操作，例如仿真等操作。