作为一款开源的RISC-V处理器核,tinyriscv以精简架构和易读代码著称,特别适合学习处理器设计原理。下面将详细介绍这个32位单核处理器的技术特点和使用方法。
1、完整支持RV32IM指令集,并通过RISC-V官方兼容性测试;
2、采用经典三级流水线架构,包含取指、译码和执行阶段;
3、具备运行C语言程序的能力;
4、集成JTAG调试接口,支持通过openocd进行内存读写操作;
5、提供完善的中断处理机制;
6、内置标准总线接口;
7、兼容FreeRTOS实时操作系统;
8、支持串口程序烧录功能;
9、具有良好的FPGA平台移植性;
项目目录结构说明:
rtl:存放所有verilog硬件描述语言源码;
sim:包含仿真批处理文件和自动化脚本;
tests:存放测试程序源码,包括C语言例程和RV32指令测试代码;
tools:集成GNU工具链、二进制转换脚本以及串口下载工具;
pic:项目相关图片资源;
tb:仿真测试平台文件;
fpga:FPGA工程相关配置文件;
本项目的开发环境支持Windows、Linux和macOS系统,推荐使用iverilog进行编译仿真,配合gtkwave查看波形。
Windows平台环境搭建
需要预先安装以下必要组件:
1、安装iverilog工具套件
建议从官网获取安装包,安装时勾选添加环境变量选项,该套件包含iverilog、vvp和gtkwave等工具。
2、配置GNU工具链
下载预编译工具链后,需解压至项目tools目录,确保路径结构符合要求。
3、部署make构建工具
获取make工具后直接解压,并将其所在路径添加至系统环境变量。
5、安装python3运行环境
从python官网下载最新版本,安装完成后需要配置环境变量。
5、获取项目源码
必须使用git命令克隆仓库,避免zip下载导致的文件格式问题。
git clone https://gitee.com/liangkangnan/tinyriscv.git
Linux平台环境搭建
以Ubuntu系统为例:
1、获取iverilog源码
git clone https://github.com/steveicarus/iverilog.git
2、切换到v11开发分支
git checkout v11-branch
3、安装编译依赖
sudo apt-get install autoconf gperf flex bison build-essential
4、编译安装iverilog
sh autoconf.sh
./configure
make
make install
5、配置python软链接
sudo ln -s /usr/bin/python3.8 /usr/bin/python
注意根据实际安装版本调整路径。
6、安装gtkwave
sudo apt-get install gtkwave
7、部署GNU工具链
下载工具链后解压至指定目录,并检查测试配置文件中的路径设置。

通过以上介绍可以看出,tinyriscv作为教学级RISC-V实现,不仅功能完备且易于上手,是学习处理器设计的理想选择。