采用Cortex-M原型系統(tǒng)建立Cortex-M3 DesignStart原型

 ARM最近剛剛宣布了對(duì)DesignStart項(xiàng)目的升級(jí)，加入了ARM Cortex-M3處理器。現(xiàn)在，可以通過(guò)DesignStart Eval即時(shí)、免費(fèi)地獲取相關(guān)IP，對(duì)基于Cortex-M0或者Cortex-M3處理器的定制化SoC進(jìn)行評(píng)估、設(shè)計(jì)和原型開(kāi)發(fā)。

原型設(shè)計(jì)的重要性常常被忽視，我希望通過(guò)本文以更多的細(xì)節(jié)闡述原型開(kāi)發(fā)的重要性以及Cortex-M原型系統(tǒng)(MPS2+)如何幫助你方便地開(kāi)始對(duì)你自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和原型開(kāi)發(fā)。

DesignStart不僅僅有處理器IP。DesignStart Eval和Designstart Pro包括處理器IP、一個(gè)參考子系統(tǒng)、以及免費(fèi)的在線社區(qū)支持。此外，還提供來(lái)自ARM和ARM合作伙伴的專用支持、培訓(xùn)以及各種服務(wù)。

DesignStart Eval已經(jīng)可以運(yùn)行在ARM Cortex-M原型開(kāi)發(fā)系統(tǒng)(即MPS2+)之上，幫助你更方便地迅速開(kāi)始對(duì)你自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和原型開(kāi)發(fā)。

圖1：Cortex-M原型系統(tǒng)

一旦你開(kāi)始設(shè)計(jì)全新的定制化SoC，下一步就是進(jìn)行原型開(kāi)發(fā)。原型開(kāi)發(fā)是SoC設(shè)計(jì)流程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟：它不僅允許你對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，也幫助你避免對(duì)一個(gè)有問(wèn)題的設(shè)計(jì)進(jìn)行流片。在進(jìn)行驗(yàn)證的同時(shí)，你還可以在芯片出片之前就用原型進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，從而節(jié)約寶貴的時(shí)間。ARM的Cortex-M原型系統(tǒng)就是一個(gè)完美的解決方案。

為什么選擇Cortex-M原型系統(tǒng)?

Cortex-M原型系統(tǒng)提供針對(duì)Cortex-M系列的快速FPGA原型開(kāi)發(fā)，包括實(shí)例設(shè)計(jì)和軟件支持。與市場(chǎng)上其它的開(kāi)發(fā)板不同，該FGPA平臺(tái)是針對(duì)Cortex-M處理器專門定制的，這意味著你可以快速開(kāi)始和進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而專注于實(shí)施差異化。它支持ARM mbed OS、多個(gè)調(diào)試連接器(包括CMSIS-DAP)，以及16MB零等候狀態(tài)內(nèi)存;這些都得到ARM的直接支持。

圖2：在MPS2+中實(shí)施的Cortex-M3 DesignStart

Cortex-M3 DesignStart包允許你用最喜歡的仿真器(Mentor® Questa®、Cadence® Incisive或Synopsys® VCS®)進(jìn)行參考子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真，然后將你自己的IP加入設(shè)計(jì)，并在仿真環(huán)境下進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)現(xiàn)有測(cè)試進(jìn)行編輯。

ARM已經(jīng)用DesignStart Eval包設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)例FPGA實(shí)施，用于Cortex-M原型系統(tǒng)。你可以用這個(gè)實(shí)例將測(cè)試進(jìn)一步延伸，針對(duì)這個(gè)平臺(tái)對(duì)你的設(shè)計(jì)進(jìn)行合成，以及在FPGA目標(biāo)上重新運(yùn)行各種仿真測(cè)試。

ARM Cortex-M3處理器以網(wǎng)表文件的形式提供，支持調(diào)試和追蹤。Cortex-M3實(shí)例子系統(tǒng)設(shè)計(jì)尺寸非常小，在FPGA中留有充裕的空間讓你用自己的IP進(jìn)行擴(kuò)展。板上有大量的外設(shè)，你也可以通過(guò)連接Arduino子板的轉(zhuǎn)換器加入更多的外設(shè)。如果你找不到你所需的外設(shè)，你可以設(shè)計(jì)自己的板子，并使用所提供的PCB文件用于子板。請(qǐng)?jiān)L問(wèn)Cortex-M原型系統(tǒng)網(wǎng)站上的Arduino章節(jié)，獲取實(shí)例文檔。

簡(jiǎn)單、快速、方便使用

使用這一平臺(tái)進(jìn)行啟動(dòng)和運(yùn)行非常方便!將電源和USB線連上PC，等待平臺(tái)作為USB大容量存儲(chǔ)設(shè)備順利連接，將你的DesignStart文件拖拽上去，然后按下重置鍵來(lái)載入新的FPGA圖像。一旦FPGA被載入，你可以將你的調(diào)試器連接到眾多調(diào)試連接器之一，或者用CMSIS-DAP連接到核。這里有一個(gè)視頻，提供更多如何對(duì)板子進(jìn)行編程以及使用Keil MDK調(diào)試器的信息。

你也可以使用現(xiàn)有的Intel® Quartus® Prime項(xiàng)目文件來(lái)迅速添加自己的IP、對(duì)它進(jìn)行合成以及創(chuàng)建FPGA圖像，從而為你的IP開(kāi)發(fā)軟件或者開(kāi)始為你的SoC創(chuàng)意開(kāi)發(fā)原型。我們撰寫了一個(gè)名為“Cortex-M3 DesignStart FPGA用戶指南”的文檔，詳細(xì)描述了這一流程。該文檔也是DesignStart下載包的一部分。