Wujian100 SOC FPGA原型验证，bootrom的实现

一、前言（Wujian100 SOC存储器的介绍）

Wujian100 SoC内部包含1块64KB的指令ROM和3块64KB的数据RAM（如下图），通过AHB总线挂载到处理器上，只支持小端模式存储数据指令。

此指令ROM专门用来存放启动程序，SOC上电后，会将data段数据由ROM搬运至RAM，并且将BSS段数据在数据RAM 的相应位置进行初始化为0处理（一个程序的3个基本段:text段,data段,bss段）。
Wujian100 SOC存储器在Wujian100开源代码中的体现如下图：

二、实现思路

简单来说，就是将启动程序的bin文件数据放入Wujian100 SOC的指令ROM中即可，虽然称作为ROM，但实际上是通过FPGA BRAM资源实现的，故数据掉电丢失，所以需要将启动程序的bin文件数据作为该BRAM的初始数据，这样bootrom就完成了。

三、具体步骤

（一）、在剑池SDK中编写启动程序C代码，并编译生成bin文件

编写C代码

#include <stdio.h>
#include "soc.h"
#include "drv_gpio.h"
#include "pin_name.h"
#include "pin.h"static void gpio_interrupt_handler1(int32_t idx)
{}
static void gpio_interrupt_handler2(int32_t idx)
{}
volatile int yzp=0;
void delay(void)
{unsigned int i=0,j=0;for(i=0;i<1000;i++)for(j=0;j<1000;j++)yzp = 0;
}int main(void)
{gpio_pin_handle_t pin1 = NULL;gpio_pin_handle_t pin2 = NULL;pin1 = csi_gpio_pin_initialize(PA0, gpio_interrupt_handler1);csi_gpio_pin_config_mode(pin1, GPIO_MODE_PUSH_PULL);csi_gpio_pin_config_direction(pin1, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);pin2 = csi_gpio_pin_initialize(PA1, gpio_interrupt_handler2);csi_gpio_pin_config_mode(pin2, GPIO_MODE_PUSH_PULL);csi_gpio_pin_config_direction(pin2, GPIO_DIRECTION_OUTPUT);while(1){printf("CODE START!\n");csi_gpio_pin_write(pin1, 0);csi_gpio_pin_write(pin2, 1);printf("CODE START!\n");csi_gpio_pin_write(pin1, 1);csi_gpio_pin_write(pin2, 0);}return 0;
}

勾选生成bin文件选项

编译，即可生成bin文件

（二）修改wujian100 SOC的verilog代码

该指令ROM的代码结构如下图蓝框处，红框内的四个小RAM模块一起组成一个64KB的RAM，这个64KB的RAM就是指令ROM：

我们将实现该ROM的verilog模块复制出一份，并更改模块名字，但不改模块内的代码，变成新的模块。经过对工程的修改，该指令ROM的代码结构变成如下图所示：

将启动程序的bin文件数据放入该指令ROM中，即作为fpga_byte_spram_yzp1、fpga_byte_spram_yzp2、fpga_byte_spram_yzp3、fpga_byte_spram_yzp4这四个RAM的初始数据。将bin文件数据拆成4份，通过readmemh函数分别作为这四个RAM的初始数据，如下图：

为什么要将bin文件数据拆成4份呢？因为这个指令ROM由四个RAM构成，故需要四份数据分别对这四个RAM进行初始化。
ROM按照如下图方式存储BIN数据，理解这个存储方式之后，你就知道怎么拆bin文件了。

四、参考文献

邸志雄老师wujian100课程：

http://www.dizhixiong.cn/class5/
2-玄铁E902处理器与无剑100_SoC体系架构.pdf

wujian100开源代码自带的文档说明：

https://github.com/T-head-Semi/wujian100_open
wujian100_open Userguide v1.0.docx

wujian100架构图：

https://blog.csdn.net/weixin_44085642/article/details/105312548