RISC-V开发板上手评测:满足了我对国产的所有幻想!

面包板社区 2020-01-18 08:13
1、历史背景
多年来,由ARM公司主导的ARM架构(智能机)、与英特尔主导的X86架构(PC和服务器市场)是全球芯片领域的主流架构。但是这两种架构的指令集都是归商业公司所有,想要使用相关架构的CPU甚至基于指令集实现CPU都是要收费的,而且使用上也有很多限制,加上之前的中兴事件和华为遇到的封杀,我们确实需要一个全新的优秀的指令集框架来开发出自己的CPU,而RISC-V架构的众多优点正好符合这样的需要。从应用的角度看,随着物联网、人工智能等前沿科技发展,RISC-V因其灵活、精简、开源等特性,成为全球芯片领域备受关注的架构,越来越多的芯片厂商加入这一阵营。截至2019年7月,RISC-V基金会已经吸引178家企业及研究机构加入,成员总数超过327家,因此RISC-V也被视为中国芯的“新机遇”,国内应用前景极为可期。2019年8月,兆易创新(GigaDevice)推出全球首款基于RISC-V内核的通用微控制器,即GD32V系列32位通用MCU,对于技术狗来说很期待体验该款我朝的MCU和外国货的区别,衷心期盼国产自强。半个月前幸运申请到GD32VF103开发板,由于杂事烦扰,一直未能静下心仔细琢磨开发板各项性能,趁新年元旦没事在家进行了一次初步评测,计划将来在本科教学培训上启用该款开发板,下面从硬件电路的角度讨论一下对于该款开发板的感受。由于个人水平有限初评过程难免不当甚至出现错误,烦请高手批评指正。

2、包装初印象
收到包裹后,检视无恙后打开,看到白色外翻盖的包装盒,翻盖上有豹标及品名“GD32 RISC-V”,如图1,掀开白色泡沫缓冲保护膜,内装两根白色的数据线,一款蓝色的开发板,如图2。总体包装略显简单,但是对于专注技术的技术狗们来说已经足够。

图1 包装盒

图2 装箱清单

3、开发板预览

开发板长16cm,宽11cm,高2cm(含液晶屏),重量约140g,就尺寸来说在目前市面主流开发板中属于正常大小,如图3和4。阻焊为蓝色,布线工艺不错,板子布局设计精良简洁,每个功能模块都标有字符说明,图5标注了开发板各个功能模块。

图3 开发板正面

图4 开发板侧面

图5 开发板模块标记

图5中的字母代表意思如下:
A JTAG接口
B IIC EEPROM
C LED指示灯
D板载调试器
E CAN接口
F COM1口
G COM2口
H液晶屏
I复位按钮
J 5向按钮
K DAC
L SPI EEPROM
M USB OTG模块
N电源模块
O ADC
P启动选择跳线
Q MCU

综上,开发板几乎板载了所有的MCU包含的功能,单独引出了MCU可用的IO口,使用开发板无需调试器,板载的官方调试器就可以满足所有的需求。此外,兆易创新提供了有关开发板的资料、原理图、硬件说明手册和固件手册等,根据原理图即使菜鸟也能轻松弄明白开发板的基本功能。

开发板的MCU使用的是兆易创新自主开发的基于RISC-V指令集的国产MCU,如图6,这款MCU也是兆易创新目前唯一一款RISC-V系列的芯片,而且板载的GD32VF103VBT6是其系列最高配的工业级芯片。

图6 开发板上的MCU

4、加电测试

将白色数据线的mini USB端连在板载调试器D,接通电源,开发板左下角的电源指示亮起,开发板即刻开始上电工作,如图7。开发板默认自运行程序是LED测试程序,触摸液晶屏显示的是四个绿色的软按钮,分别对应控制4个LED指示灯C的亮灭,用手指可以直接点击按钮改变LED指示灯C的亮灭,如图8。注意C位置LED的亮灭状态的变化。初步测试仅仅考察开发板外观和上电状态,以及自带led测试程序,感觉开发板基本的输入输出控制没有问题,下篇评测将从软件开发的角度进行分析讨论,以一个小程序为例做简要说明。

图7 开发板上电工作

图8 测试LED显示程序

图9 LED显示程序结果状态

5、总结

自从申请通过后就想用该款开发板做点东西,毕竟想以此作为教学培训的平台,作为一名电子技术从业者,一直期望引导初学者介入RISC-V开发领域。拿到这款开发板时感觉兴奋,但是工作事情多,只能在周末闲暇时间研究一下这款开发板,所以初评报告一直延迟到今天,目前初步体验还可以。要说缺点就是用户手册等文档资料较少,可能产品初期配套资源还没有准备的很充分。总之,国产芯片刚刚起步,缺点在所难免,真诚希望官方能认真对待,尤其是客服细化,多和高校接触,有助于扩大产品使用范围,同时要完善资料,方便用户开发,毕竟只有产学用一条龙,才能将相关产业做大做强。计划月底前抽时间好好研究一下这个开发板,尽快推出第二篇评测报告。

作者:ttgreat2019
本文来源面包板社区博主原创,未经本人允许,禁止转载

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