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caravel_mpw-one 的项目扩展与二次开发

2025-05-26 09:48:59作者:伍希望

项目的基础介绍

caravel_mpw-one 是一个开源项目,旨在提供一个基于 Google SKY130 工艺的标准化 SoC 硬件模板。该项目由 efabless 公司维护,允许用户在有限的硅面积上设计和实现自己的数字或模拟项目。caravel_mpw-one 提供了一个管理区域、存储区域以及用户项目区域,使得用户可以方便地添加自己的设计,并通过 SoC 的内置资源进行配置和控制。

项目的核心功能

  • 管理区域:包含一个基于 picorv32 的 SoC,提供定时器、UART、GPIO 等外设,运行固件以配置用户项目 I/O 引脚、观察和控制用户项目信号以及控制用户项目电源。
  • 存储区域:提供两个由 OpenRAM 生成的双端口 RAM 块(各 1KB),供管理 SoC 使用。
  • 用户项目区域:为用户设计提供 2.92mm x 3.52mm 的硅面积和 38 个 I/O 引脚以及 4 个电源引脚。用户可以访问由管理 SoC 提供的 38 个 IO 端口、128 个逻辑分析仪探针以及与 SoC wishbone 总线连接的 wishbone 端口。

项目使用了哪些框架或库?

caravel_mpw-one 项目使用了以下框架和库:

  • OpenLANE:一个开源的数字集成电路设计流程自动化工具,用于设计硬化和验证。
  • OpenRAM:用于生成存储单元的框架。
  • yosys:一个开源的数字电路设计合成、验证和布局工具。
  • magic:一个开源的集成电路布局和编辑工具。

项目的代码目录及介绍

项目的代码目录结构如下:

  • gds/:包含所有项目使用或生成的 GDS 文件。
  • def/:包含所有项目使用或生成的 DEF 文件。
  • lef/:包含所有项目使用或生成的 LEF 文件。
  • mag/:包含所有项目使用或生成的 MAG 文件。
  • maglef/:包含所有项目使用或生成的 MAGLEF 文件。
  • spi/lvs/:包含所有项目使用或生成的 SPICE 文件。
  • verilog/dv/:包含所有仿真测试平台及运行方法。
  • verilog/gl/:包含所有综合/详细化的网表。
  • verilog/rtl/:包含所有 Verilog RTL 和源文件。
  • openlane//:包含所有用于在项目上运行 openlane 的配置文件。
  • info.yaml:包含所有项目所需的信息。

对项目进行扩展或者二次开发的方向

  • 增加新的外设:可以在用户项目区域集成更多的外设,以满足不同应用的需求。
  • 优化电源管理:通过改进电源控制逻辑,提高系统的整体能效。
  • 自定义用户逻辑:根据特定的应用场景,开发自定义的数字或模拟逻辑模块。
  • 扩展存储容量:通过集成更多的存储单元,扩展存储区域的能力。
  • 集成第三方 IPs:将第三方 IPs 集成到设计中,以增强项目的功能和应用范围。
  • 优化布局和布线:通过改进布局和布线,提高设计的性能和可制造性。
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