OpenRisc-52-run openrisc&orpmon on ml501 board

引言

之前关于openrisc的内容，几乎都是基于opencores官方的ordb2a那个开发板的，但是，实际情况是有那个板子的人不是很多，所以目前我在做一个与之类似的板子，并且很快就会跟大家见面，这是后话。

在新做的板子出来之前，本小节我们先在xilinx ml501板子上跑一下openrisc和orpmon。

1，实验准备

1>熟悉开发板

ML501是xilinx比较老的一款FPGA开发板，在最开始，如果对这个板子不是很熟悉的话，可以先参考一下相关文档，链接如下：

1,Getting Started with ML501 Demonstrations
http://www.xilinx.com/products/boards/ml501/reference_designs.htm

2,Restoring ML501 Demonstration Images:
http://www.xilinx.com/products/boards/ml501/ml501_12.1/images.htm

3,Xilinx ML501 Stand-Alone Applications
http://www.xilinx.com/products/boards/ml501/ml501_12.1/standalone_apps.htm

2>准备opencores提供的Pre-built image for SPI flash

http://opencores.org/or1k/FPGA_Development_Boards#Xilinx_ML501

下载orpsoc-ml501-66MHz.mcs文件，这个文件里面包含FPGA的配置信息，也包含orpmon软件信息。

3>准备USB转串口线

由于我们需要查看ML501的串口输出，但是目前很少有电脑上还有串口，所以就需要一条转换线，当然需要安装USB转串口的驱动程序才能使用。

4>运行ml501的demo程序和Stand-Alone Applications

在ML501出厂时，板子的CF card，SPI flash，platform Flash,，liner flash里面都是有数据的，可以根据相关文档直接运行的，如果你的flash里面没有，可以restore，方法上面已经给出链接了，不再赘述。

做这些测试程序的目的有两个，其一是熟悉开发板，其二就是确定USB转串口线是否正常工作，因为在运行测试程序时，通过PC机上的串口工具是可以看到打印信息的。

2，实验步骤

1>安装xilinx的EDA工具，尤其是iMPACT。

2>打开iMPACT 设置：Edit menu -> Preferences, and in the Configuration Preferences category, set the SPI Byte Swap option to Ignore Setting.

3>初始化JTAG chain并增加SPI flash（选择之前下载的orpsoc-ml501-66MHz.mcs文件）

4>右击SPI flash->program

需要注意的是模式选择一定要正确：MODE[2:0] = 001。

3，实验结果

program的过程需要大概几分钟的时间，在显示“program successded”之后，我们再断电，上电。

打开并配置串口工具，就可以看到orpmon的启动结果了，如下所示：

可见这时orpmon已经启动了，键入help可以看到帮助信息，令人沮丧的是没有换行，看起来有点不舒服，How annoying！

下面是稍作整理的help信息：

Xilinx ML501> help
 
ic_enable           - enable instruction cache
 
ic_disable            - disable instruction cache
 
dc_enable                       - enable data cache
 
dc_disable                      - disable data cache
 
mfspr      <spr_addr>           - show SPR
 
mtspr      <spr_addr> <value>   - set SPR
 
dm         <start addr> [<end addr>] - display 32-bit memory location(s)
 
pm         <addr> [<stop_addr>] <value> - patch 32-bit memory location(s)
 
ram_test   <start_addr> <stop_addr> [<test_no>] - run a simple RAM test
 
better_ram_test <start_addr> <stop_addr> - run a better RAM test
 
crc        [<src_addr> [<length> [<init_crc>]]] - Calculates a 32-bit CRC on specified memory region
 
dhry       [<num_runs>]         - run dhrystone
 
coremark   [<mode>] [<iterations>] - run coremark, mode: p - performance run, o - profile run, default - validation run
 
tftp_conf  [ <file> [ <srv_ip> [ <src_addr>]]] - TFTP configuration
 
tboot      [<image number>]     - Bootstrap image downloaded via tftp
 
sdboot     [<image number>]     - Read image from SD-CARD
 
help                            - shows this help
 
CPU info
 
Frequency		66MHz
 
Instruction cache:	32kB (BS: 32 Sets: 1024)
 
Data cache:		32kB (BS: 32 Sets: 1024)
 
Info: Stack section addr 0x23c60
 
Build tag: Wed Jun  1 13:30:21 CEST 2011
 
Xilinx ML501> 

4，小结

本小节我们在ML501的板子上运行了openrisc和orpmon，enjoy！

5，future work

1>boot linux

通过上面的命令，我们可以预测，使用orpmon可以通过tftp将linux的镜像经网口download到板子上，这样，我们就可以启动linux了！

2>综合编译orpsoc & orpmon for ml501

上面的内容使用的是opencores提供的实现弄好的文件，但是这是远远不够的，因为我们要对ORPSoC进行修改，所以就需要创建orpsoc的ml501的ISE 工程，自己综合，生成mcs文件。当然可能需要重新编译orpmon。

关于这方面的内容请参考：

Programming the SPI flash memory：

http://www.rte.se/blog/blogg-modesty-corex/programming-spi-flash-memory/2.6

Loading and executing a program：

http://www.rte.se/blog/blogg-modesty-corex/loading-and-executing-program/2.7

ORPSoC User Guide的第6章：

http://download.csdn.net/detail/rill_zhen/6378603

上面的文档中有关于ml501的ORPSoC RTL工程的搭建，综合，以及如何将软件和FPGA硬件信息整合成一个mcs文件的操作步骤。