FII-PRX100-D开发板FPGA的烧录和RISC-V 软件代码下载

1. 生成*.bit文件之前先RESET结果

首先，打开Vivado FII_RISCV_V2.01工程（这里以V2.01版本为例），如图1所示。

图1 FII_RISCV_V2.01工程

要生成相应的*.bit文件需要先synthesis和implementation。推荐在进行synthesis之前，先reset前一次的结果。Reset操作如图2-图4所示。

图2 选中上次的synthesis

图3 选中reset

图4 在弹出窗口中确定reset

2.生成*.bit文件

点击 Generate Bitstream生成*.bit文件，如图5所示。

图5 生成*.bit文件

成功生成*.bit文件会出现图6所示的窗口，选择Open Hardware Manager进行FPGA的烧录。

图6 成功生成*.bit文件

3. 烧录*.bit文件

在Hardware Manager界面下，有1，2两种方法open target，如图7所示。

图7 open target

点击Open Target，出现图8所示窗口，点击Auto Connect。

图8 Auto Connect

Auto Connect后，Hardware Manager窗口会出现PRX100-D芯片，xc7a100t，如图9所示。

图9 连接到PRX100-D芯片

如图10所示，点击xc7a100t，再点击Program Device。

图10 Program Device

如图11所示，在弹出的窗口里选择正确的*.bit文件。点击绿色框内，即可在图12所示界面下选择*.bit文件。选择完*.bit文件后，点击Program。

图11 选择正确的*.bit文件

图12 选择正确的*.bit文件

4. 生成*.mcs文件

在Vivado菜单上点击Tools > Generate Memory Configuration File，如图13所示。

图13 Tools > Generate Memory Configuration File

弹出如图14所示窗口后，根据以下步骤进行配置：

1. 选择格式为MCS
2. 选择Memory Part，mt25ql128（在绿色框内进行选择相应的FLASH）
3. 对要生成的*.mcs文件进行命名
4. 根据*.xdc文件的配置，选择SPIx1，SPIx2或SPIx4，这里将接口选为SPIx4，如果*.xdc文件中没有配置SPI，默认情况下选择SPIx1
5. 选择Load bitstream files
6. 在绿色框内选择生成的*.bit文件
7. 选择Overwrite
8. 点击OK

图14 生成*.mcs文件

成功生成*.mcs文件后，即会弹出图15的窗口，在绿色框内点击OK。

图15 成功生成*.mcs文件

5. 烧录*.mcs文件

*.mcs文件全称为Intel MCS-86 Hexadecimal Object，格式中具有 9 个字符（4 个字段）的前缀，用于定义记录的开始、字节数、加载地址和记录类型，以及一个 2 个字符的校验和后缀。

下图所示为JTAG通过FPGA间接烧录FLASH。当烧录完成后，FPGA在上电后再从FLASH中加载程序。

在烧录*.mcs文件之前，需要先添加FLASH，如图16所示。在Hardware Manager中点击xc7a100t，并点击Add Configuration Memory Device。

图16 添加配置内存器件

在图17中所示的弹出窗口中，输入mt25ql128.

图17 选择内存器件

在选择完内存器件后，会出现图18所示的弹出窗口，点击OK。或者可以在图19所示的Hardware Manager里，点击mt25ql128，点击Program Configuration Memory Device

图18 弹出窗口

图19 点击配置内存

在图20所示的弹出窗口中，可以通过以下的步骤烧录*.mcs文件：

1. 选中之前生成的*.mcs文件，点中绿色框可以进行选择配置
2. 必选Program，其他的选项都是可选的
3. 点击OK

图20 选择*.mcs文件

至此，*.mcs文件烧录到FLASH的过程已经完成。PRX100-D开发板会空闲的状态（即FPGA 不工作状态），可以通过按FPGA板上的reset按键来激活FPGA（或者重新断电，再上电操作来启动FLASH中的FPGA程序）。

6. 软件编译环境和下板实验

之前有文章描述相关的步骤，见以下文章：

• RISC-V 汇编语言程序设计（3）编译环境和上板实验
• RISC-V asm_compile 工具使用

7. 硬件连接

7.1 两根USB-b公头连接线 + FII-PRX100-D开发板

如果有两根USB-b公头连接线，如图21所示，正常烧录的过程中可以烧录*.bit文件或是*.mcs文件。

图21

7.2 一根USB-b公头连接线 + FII-PRX100-D开发板

如果只有一根USB-b公头连接线，应该先将线连接CPU_JTAG，如图22所示，并烧录*.mcs文件。

图22

之后再将线连接到USB TO UART，如图23所示，完成软件下板实验。

图23