# Implémentation et évaluation d’un processeur RISC-V sur une architecture SoC

## Lien utiles
https://hedgedoc.auro.re/x2PBnMb4Q3CQg-DRtt6Kkg# 

## Contexte 

Les architectures récentes associent, dans la même puce, des FPGA et des processeurs pour constituer des SoC (System on Chip). Elles sont composées d’unités optimisées et précâblées pour l’accélération matérielle de certains traitements de données et permettent d’interfacer plusieurs périphériques selon différentes modalités : utilisation d’un processeur matériel intégré ou d’un processeur logiciel (Soft-Core).

## RISC-V

On utilise pour ce projet, l'implémentation RISC-V neorv32

### Hardware

<< NEORV32 Processor Configuration >>

====== Core ======
Is simulation:     no
Clock speed:       50000000 Hz
On-chip debugger:  no
Custom ID:         0x00000000
Hart ID:           0x00000000
Vendor ID:         0x00000000
Architecture ID:   0x00000013
Implementation ID: 0x01080106 (v1.8.1.6)
Architecture:      rv32-little
ISA extensions:    C I M X Zicsr Zicntr
Tuning options:    
Phys. Mem. Prot.:  not implemented
HPM Counters:      not implemented

====== Memory ======
Boot configuration:  Boot via Bootloader
Instr. base address: 0x00000000
Internal IMEM:       yes, 16384 bytes
Data base address:   0x80000000
Internal DMEM:       yes, 8192 bytes
Internal i-cache:    no
Ext. bus interface:  no
Ext. bus endianness: little

====== Peripherals ======
[x] GPIO
[x] MTIME
[x] UART0
[ ] UART1
[ ] SPI
[ ] TWI
[ ] PWM
[ ] WDT
[ ] TRNG
[ ] CFS
[ ] SLINK
[ ] NEOLED
[ ] XIRQ
[ ] GPTMR
[ ] XIP
[ ] ONEWIRE

### Clock

On peut augmenter la fréquence du processeur à l'aide de l'outil PLL Intel FPGA IP que l'on vient monter à 100 MHz. Monter à 200 Mhz indique un timing fail et une Fmax à 130 Mhz.
Il faut ensuite modifier l'input de clock vers le signal de pll.

```
library pll;

pll_100: entity pll.pll(rtl) 
port map(
	refclk  => clk_i, --  refclk.clk
	--rst      : in  std_logic := '0'; --   reset.reset
	outclk_0 => clk_100,        -- outclk0.clk
	locked   => open        --  locked.export
);
```
### Software

Print sur le série :
```
neorv32_uart0_puts("Hello world! :)\n");
```

Mesures :
```
Begin_Time = (long)neorv32_mtime_get_time();
End_Time = (long)neorv32_mtime_get_time();
User_Time = End_Time - Begin_Time;
uint32_t dhry_per_sec = (uint32_t)(NEORV32_SYSINFO.CLK / (User_Time / Number_Of_Runs));

neorv32_uart0_printf("NEORV32: Total cycles:      %u\n", (uint32_t)User_Time);
neorv32_uart0_printf("NEORV32: Cycles per second: %u\n", (uint32_t)NEORV32_SYSINFO.CLK);
neorv32_uart0_printf("NEORV32: DMIPS/s:           %u\n", (uint32_t)dhry_per_sec);

```