开源RISC-V处理器(蜂鸟E203)学习（二）修改FPGA综合环境（移植到自己的Xilinx FPGA板卡）
1.简述
首先感谢芯来开源了蜂鸟E203 risc-v处理器，提供了比较完整的工程环境、配套的软硬件。但是配套的FPGA板卡实在太贵，对于自费学习的来说是不小的学习成本，而且我也认为完备环境在一定程度上为我们学习提供便利，但反过来说你会忽略很多基本的细节，这部分恰好别人做好的，很多人会陷入一个学习误区，使用命令run一下，再将工程烧写到配套的FPGA跑一跑就觉得学得差不多了，好像没有任何问题，所以我喜欢折腾，因为折腾迫使我不断去解决问题，在解决问题的过程中会思考很多细节，而且印象更加深刻。当然这是我个人的学习方法。
如果手上有Xilinx的 FPGA板卡，可以一起学习一下怎么将e203移植到自己的板卡上。
2.运行原FPGA工程
进入到FPGA目录下;
gvim打开“README.md”文件，下面就是FPGA综合的命令。
这里以最后一个：artydevkit为例，这个是Digilent的FPGA板卡，我们可以参考这个工程修改成我们的FPGA。依次执行以下命令。第二个直接使用“setup”可以打开vivado的gui查看整个工程。
make install CORE=e203 FPGA_NAME=artydevkit
make setup CORE=e203 FPGA_NAME=artydevkit
但是出现以下错误，这是因为我们环境没有安装Digilent的FPGA Board文件。
下载传送门：Digilent FPGA Board 下载连接
点击下面直接下载了。
下载后解压，进入如图所在目录，选择"arty-a7-35"拷入到虚拟机的共享目录下，这个操作可以参考我之前的文章：搭建属于自己的数字IC EDA环境（三）：Centos7安装EDA（vcs2018、verdi2018等）IC工具以及脚本运行第一个工程。
进入虚拟机，进入到如图的共享目录下，使用下面命令将board文件考入到vivado的board_files目录下。如果提示没有权限，使用root权限。
cp -r arty-a7-35 ../../../home/Xilinx/Vivado/2019.1/data/boards/board_files/
回到e203工程的FPGA目录下，重新运行命令，成功启动vivado并加载整个工程；
3.修改FPGA工程
1）复制环境
复制一份artydevkit的环境来修改，新的名字可以自己取，我这里叫“my_325t”；
2）加入自己板卡命令
为了方便操作，我们先在README文件加入我们板卡的操作命令，以后可以直接复制这些命令，不用手动输入。
3）修改约束
进入到“my_325t”目录下的constrs，复制一份约束文件，根据自己板卡资源修改。如果板卡的没有约束文件中的外设，可以将其注释掉，比如我将RGB LED和GPIO注释掉。当然后面就需要修改FPGA顶层文件，这个后面会说。但是板卡有相应外设，自己修改管脚号就可以了
4）修改时钟
其次就是时钟，我的板卡只有125M单端时钟，所以约束的修改如下图所示，为了避免混淆直接将时钟信号名都改了。
这里需要修改脚本，如图修改ip.tcl脚本，这个生成vivado的IP，添加如下两行脚本，配置clocking wizard IP输入时钟的属性。
5）修改FPGA型号
先修改board.tcl脚本，如图，主要修改第二行FPGA型号，注释掉第三行。
其他脚本也需要修改，如果有board相关的全部注释掉，如图，1为之前内容，将其注释备份，复制一个将board去掉。
6）修改FPGA顶层原文件
进入如图目录，有个system.org，这个是E203 的FPGA顶层，前面注释很多没有用外设，也修改了时钟信号名，所以需要大改这个文件。
gvim不会识别.org的文件，所以这里复制 “system.org” 为 “system.v”，然后使用gvim打开“system.v”进行修改，就能语法高亮。修改好后记得将文件改为.org结尾文件，不然使用install命令进行cp时找不到这个文件。
首先将之前100M时钟信号名全部替换为125M的。然后将约束文件注释的输入输出端口也注释掉。
这些驱动外设的信号是通过IOBUF驱动的，所以注释掉的端口，对应的IOBUF也注释掉，不然会报错。如图是我注释的信号，具体注释那些你可以先进行综合，根据综合出来的错误信息将gpio iobuf注释掉。
7）启动Vivado Gui
使用以下命令，先进行install，然后setup启动Vivado Gui，自动加载e203源文件和约束文件。
make install CORE=e203 FPGA_NAME=my_325t
make setup CORE=e203 FPGA_NAME=my_325t
启动vivado后，可以看到如下界面，说明启动成功。这里点下ok，等待一会儿。
vivado加载所有的约束文件，这里需要将旧的文件remove掉，也就是蓝框的两个文件。
进行综合时，如果提示jtag tck的iobuf错误，建议在约束文件中添加如下约束：
set_property CLOCK_DEDICATED_ROUTE FALSE [get_nets IOBUF_jtag_TCK/O]
8）综合成功
9）烧写板卡
烧写到FPGA板卡后，第二个LED应该会亮。固化根据自己板卡操作一下就行，这里就不说了。
6.总结
修改FPGA环境比较复杂，但是经过不懈的努力最终还是综合成功。这部分基于我之前分享的EDA环境进行的，公众号后台回复：EDA虚拟机可以获得完整EDA环境（虚拟机）。这个修改好的E203工程我也上传到gitee，传送门：蜂鸟修改板：E203_mod。
