近兩年,伴隨着AIoT的蓬勃發展、錯綜複雜的政經環境,開源RISC-V指令集架構受到廣泛關注,生態日益完善,但其應用發展之路還面臨諸多挑戰。本期專題圍繞RISC-V開發生態和MCU 芯片設計與應用等進行深入闡述。《單片機與嵌入式系統應用》雜誌2021年第1期精選了四篇文章:《RISC-V MCU 的FreeRTOS移植與應用開發》,《RISC-V向量指令集的Compute Library函數庫移植》,《一種低開銷高性能的RISC-V 處理器設計》,以及歐洲Elektor期刊作者Tam Hanna撰寫的《RISC-V入門:使用LoFive開發板》。這些文章來自RISC-V 產業界一線的技術專家,是嵌入式開發者學習RISC-V 處理器的前沿和實戰性資料,反映了產業界的最新技術成果,文章摘要如下。
RISC-V MCU 的FreeRTOS移植與應用開發
付元斌,張愛華,何小慶
摘要：具有相同的RISC-V 指令集的處理器實現並不相同。本文將針對基於RISC-V 開源指令集的處理器芯片GD32VF103 MCU,介紹FreeRTOS在IAR EWRISC-V編譯和開發環境下的移植過程。採用RTOS後,嵌入式系統很難監控系統的運行時行爲、發現應用存在的問題,本文基於Tracealyzer分析工具直觀地跟蹤系統行爲,分析系統中可能的錯誤,提高代碼的魯棒性。
RISC-V向量指令集的Compute Library函數庫移植
葉錫聰,莊燦鋒,王宇木,吳鵬飛,潘志銘,廖力靈,孫軼羣
摘要: ARM Compute Library是一類針對ARM Cortex A系列CPU 處理器和ARM Mali系列GPU 特定優化的軟件算法函數庫,內部實現了卷積濾波器、卷積神經網絡等算法,並且使用Cortex A CPU NEON、Mali GPU 的SIMD技術加速算法運行。RISC-V指令集作爲一種開源的指令集,目前發佈了相對穩定的SIMD指令集版本,並且C SKY開源了支持v0.7.1 intrinsics的GCC和QEMU。在這些基礎上,本文嘗試將ARM Compute Library函數庫移植至支持RISC-V向量指令集,其中函數移植的核心思想是在不修改源文件的前提下,通過編寫一個頭文件,用宏定義把ARMNEON向量類型接口逐一替換成RISC-V intrinsics中定義的向量類型和向量函數接口。
一種低開銷高性能的RISC-V 處理器設計
闕慶河
摘要: 隨着無線連接、大數據、人工智能技術的快速發展,嵌入式領域的設備開始具備更多的感知能力和更靈活的網絡連接功能。從應用的發展趨勢來看,這些設備不僅需要超低功耗,而且需要具備更強大的數據採集和處理能力。基於性能和功耗的折中要求,本文提出了一種低開銷、高性能、順序取指、亂序執行的RISC-V 處理器架構。首先詳細介紹了各級流水線之間的結構和內在邏輯關係,最後對處理器的性能做了跑分測試。
RISC-V 入門: 使用LoFive開發板
作者 Tam Hanna
譯者 透鏡
摘要:如今,相比選擇RISC-V芯片,尋求廉價微控制器的開發人員肯定會更容易找到諸如ST、Microchip和各種中國供應商的產品。即使是“開放式”架構也無法確保芯片是免費的,原因是售出的數量很少,而ARM 和其他專有架構的規模效應會使產品越來越便宜。對於那些對RISC-V平臺有“學術”或黑客興趣的人來說,與RISC-V一起工作無疑是值得的。由於有許多公司的廣泛支持,可以假定該平臺至少可以在嵌入式領域取得一定成功。
如果您對RISC-V感興趣，可以關注《單片機與嵌入式系統應用》2021年第1期紙媒版或者電子刊。
