近两年,伴随着AIoT的蓬勃发展、错综复杂的政经环境,开源RISC-V指令集架构受到广泛关注,生态日益完善,但其应用发展之路还面临诸多挑战。本期专题围绕RISC-V开发生态和MCU 芯片设计与应用等进行深入阐述。《单片机与嵌入式系统应用》杂志2021年第1期精选了四篇文章:《RISC-V MCU 的FreeRTOS移植与应用开发》,《RISC-V向量指令集的Compute Library函数库移植》,《一种低开销高性能的RISC-V 处理器设计》,以及欧洲Elektor期刊作者Tam Hanna撰写的《RISC-V入门:使用LoFive开发板》。这些文章来自RISC-V 产业界一线的技术专家,是嵌入式开发者学习RISC-V 处理器的前沿和实战性资料,反映了产业界的最新技术成果,文章摘要如下。
RISC-V MCU 的FreeRTOS移植与应用开发
付元斌,张爱华,何小庆
摘要：具有相同的RISC-V 指令集的处理器实现并不相同。本文将针对基于RISC-V 开源指令集的处理器芯片GD32VF103 MCU,介绍FreeRTOS在IAR EWRISC-V编译和开发环境下的移植过程。采用RTOS后,嵌入式系统很难监控系统的运行时行为、发现应用存在的问题,本文基于Tracealyzer分析工具直观地跟踪系统行为,分析系统中可能的错误,提高代码的鲁棒性。
RISC-V向量指令集的Compute Library函数库移植
叶锡聪,庄灿锋,王宇木,吴鹏飞,潘志铭,廖力灵,孙轶群
摘要: ARM Compute Library是一类针对ARM Cortex A系列CPU 处理器和ARM Mali系列GPU 特定优化的软件算法函数库,内部实现了卷积滤波器、卷积神经网络等算法,并且使用Cortex A CPU NEON、Mali GPU 的SIMD技术加速算法运行。RISC-V指令集作为一种开源的指令集,目前发布了相对稳定的SIMD指令集版本,并且C SKY开源了支持v0.7.1 intrinsics的GCC和QEMU。在这些基础上,本文尝试将ARM Compute Library函数库移植至支持RISC-V向量指令集,其中函数移植的核心思想是在不修改源文件的前提下,通过编写一个头文件,用宏定义把ARMNEON向量类型接口逐一替换成RISC-V intrinsics中定义的向量类型和向量函数接口。
一种低开销高性能的RISC-V 处理器设计
阙庆河
摘要: 随着无线连接、大数据、人工智能技术的快速发展,嵌入式领域的设备开始具备更多的感知能力和更灵活的网络连接功能。从应用的发展趋势来看,这些设备不仅需要超低功耗,而且需要具备更强大的数据采集和处理能力。基于性能和功耗的折中要求,本文提出了一种低开销、高性能、顺序取指、乱序执行的RISC-V 处理器架构。首先详细介绍了各级流水线之间的结构和内在逻辑关系,最后对处理器的性能做了跑分测试。
RISC-V 入门: 使用LoFive开发板
作者 Tam Hanna
译者 透镜
摘要:如今,相比选择RISC-V芯片,寻求廉价微控制器的开发人员肯定会更容易找到诸如ST、Microchip和各种中国供应商的产品。即使是“开放式”架构也无法确保芯片是免费的,原因是售出的数量很少,而ARM 和其他专有架构的规模效应会使产品越来越便宜。对于那些对RISC-V平台有“学术”或黑客兴趣的人来说,与RISC-V一起工作无疑是值得的。由于有许多公司的广泛支持,可以假定该平台至少可以在嵌入式领域取得一定成功。
如果您对RISC-V感兴趣，可以关注《单片机与嵌入式系统应用》2021年第1期纸媒版或者电子刊。