【亲测免费】 Linux on LiteX-VexRiscv 项目使用指南

1、项目介绍

Linux on LiteX-VexRiscv 是一个开源项目，旨在通过 LiteX 和 VexRiscv 在 FPGA 上运行 Linux 操作系统。LiteX 是一个轻量级的 SoC 构建工具，而 VexRiscv 是一个基于 RISC-V 架构的 CPU 核。该项目提供了一个简单易用的平台，使得开发者可以在 FPGA 上快速搭建并运行 Linux 系统。

2、项目快速启动

2.1 环境准备

在开始之前，请确保你的系统已经安装了必要的工具和依赖项。以下是安装步骤：

# 安装 LiteX 及其依赖项
$ wget https://raw.githubusercontent.com/enjoy-digital/litex/master/litex_setup.py
$ chmod +x litex_setup.py
$ ./litex_setup.py --init --install --user

# 安装 RISC-V 工具链
$ wget https://static.dev.sifive.com/dev-tools/riscv64-unknown-elf-gcc-8.1.0-2019.01.0-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz
$ tar -xvf riscv64-unknown-elf-gcc-8.1.0-2019.01.0-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz
$ export PATH=$PATH:$PWD/riscv64-unknown-elf-gcc-8.1.0-2019.01.0-x86_64-linux-ubuntu14/bin/

# 安装 SBT（仅在需要自定义 CPU 配置时）
$ echo "deb https://repo.scala-sbt.org/scalasbt/debian all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/sbt.list
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install sbt

2.2 克隆项目

$ git clone https://github.com/litex-hub/linux-on-litex-vexriscv.git
$ cd linux-on-litex-vexriscv

2.3 构建并运行

# 生成 VexRiscv Linux 变体（可选）
$ cd opensbi
$ make CROSS_COMPILE=riscv-none-embed- PLATFORM=litex/vexriscv

# 构建 bitstream
$ ./make.py --board=arty --cpu-type=vexriscv --build

# 下载 bitstream 到 FPGA
$ ./make.py --board=arty --cpu-type=vexriscv --load

3、应用案例和最佳实践

3.1 在 Arty A7 上运行 Linux

Arty A7 是一款 Digilent 出品的 FPGA 开发板。通过 LiteX 和 VexRiscv，开发者可以在 Arty A7 上轻松运行 Linux 系统。以下是详细步骤：

1. 安装 LiteX：按照 LiteX 安装指南 进行安装。
2. 构建 bitstream：使用 ./make.py --board=arty --cpu-type=vexriscv --build 命令生成 bitstream。
3. 下载 bitstream：使用 ./make.py --board=arty --cpu-type=vexriscv --load 命令将 bitstream 下载到 Arty A7 开发板。
4. 启动 Linux：连接串口，启动 Linux 系统。

3.2 自定义 CPU 配置

如果需要自定义 VexRiscv 的配置，可以使用 SpinalHDL 进行硬件生成。安装 SBT 后，按照 VexRiscv 要求 进行配置。

4、典型生态项目

4.1 LiteX

LiteX 是一个轻量级的 SoC 构建工具，支持多种 CPU 核和外设。它提供了一个灵活的平台，使得开发者可以在 FPGA 上快速搭建自定义的 SoC。

4.2 VexRiscv

VexRiscv 是一个基于 RISC-V 架构的 CPU 核，具有高度可配置性。它支持多种指令集扩展，适用于各种嵌入式和 FPGA 应用。

4.3 OpenSBI

OpenSBI 是一个开源的 RISC-V 固件，提供了基本的系统初始化和引导功能。它与 LiteX 和 VexRiscv 结合使用，可以在 FPGA 上实现完整的 Linux 系统。

通过这些生态项目的结合，开发者可以在 FPGA 上构建强大的嵌入式系统，并运行复杂的操作系统如 Linux。