在小脚丫FPGA板上玩开源农场（FARM）——FPGA+Arduino+RISC-V+Make
浓缩的，都是精华，作为小脚丫FPGA创始人的苏老师向来鄙视器材党，能在一个小得不能再小的空间和资源里玩出万千花样的人，才是高手，这也是小脚丫FPGA的理念。苏老师在之前的一篇文章《要让RISC-V跑起来究竟需要多大的FPGA？》中提到：在三个月内让RISC-V在小脚丫上跑起来，距今一个多月，苏老师就来兑现诺言了。
经过美国PulseRain Technology与小脚丫团队的不懈努力，在小脚丫CYC10开发板上成功移植了PulseRain Reindeer RISC-V 软核，并且开发了配套Arduino IDE的板子支持包，使得用户可以通过Arduino开发环境直接对嵌入到FPGA中的RISC-V软核进行编程。说到这种FPGA+Arduino+软核CPU的开发方式，是不是有种似曾相识的感觉，不错，之前我们就在STEP MAX10开发板上移植过PulseRain Technology的8051软核FT51-1T（使用Arduino玩转FPGA
http://www.stepfpga.com/doc/fpga_arduino_8051），采用的正是这种嵌入式开发方式。
FPGA优秀的性价比和灵活性；开源硬件Arduino及其丰富的软件库；开源的编译器和工具链GNU；再加上如今热度空前的开源处理器RISC-V，形成了一种灵活快速的新型嵌入式开发方式FRAM: FPGA+Arduino+RISC-V+Make。
FARM 开发模式
如上图所示，在FARM开发模式下，FPGA成为系统的核心芯片。在FPGA中会包含一个支持RISC-V的开源处理器软核 (RISC-V Soft CPU)。该处理器可以包含一个硬件逻辑实现的代码载入器 (Hardware Based Code Loader)。FPGA也会包含所有的（或大部分的）外部设备实现，这些外部设备和RISC-V通过总线相连。对于无法完全用FPGA实现的功能 (例如传感器），FPGA也会实现其控制部分或者数据的读写 。
上图中RISC-V 软核的编程，可以通过两种方式。对中小型的裸金属 (bare metal)系统，开发者可以直接在Arduino 集成开发环境下编程，并充分利用Arduino提供的软件支持库。编译结果也可以在集成环境下直接写入到FPGA上的RISC-V软核里。当软件规模变大时，软件的配置和编译可以通过Make来实现，并执行和RISC-V软核配套的代码载入工具，下载编译结果。
在Changyi Gu即将出版的新书《基于FPGA与RISC-V的嵌入式系统设计》中将会详细讨论FRAM这一新型的嵌入式开发方式，敬请期待。
本次移植的RISC-V软核是由Changyi Gu主持设计的 PulseRain Reindeer 处理器内核，该软核在2018年由RISC-V 基金会官方举办的全球 Soft CPU 设计大赛中脱颖而出，荣获季军 (https://riscv.org/2018contest/)。PulseRain Reindeer是一个Von Neumann架构的软CPU，支持RISC-V RV32I [M]指令集，并具有2 x 2流水线架构，是综合平衡了速度和面积的结果，为所有FPGA平台上的软CPU提供了灵活的选择。
Pulserain公司特别将该处理器为小脚丫实验平台做了升级改进，可以同时支持DRAM和FPGA片上BRAM，还对外部中断做了更好的支持。（参考https://github.com/PulseRain/Reindeer_Step）。
下面我们就在小脚丫CYC10 FPGA开发板上玩一把开源FRAM。
RISC-V 软核处理器与STEP CYC10 开发板
准备工作：
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小脚丫FPGA开发板 STEP-CYC10
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Intel Quantus Prime Lite18.1版本以上
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Arduino IDE 18.4版本以上
小脚丫STEP-CYC10 是一款基于Intel Cyclone10设计的FPGA开发板。板卡尺寸只有72mm×40mm。核心FPGA芯片选用了Intel公司Cyclone 10 LP系列的10CL016YU256C8G，相比于前一代的Cyclone IV系列的FPGA，它的性能更强，功耗更低，板上的FPGA芯片资源达16000逻辑单元（LEs），同时该板卡最高支持10CL025YU256芯片。另外，板卡上集成了USB Blaster编程器、SDRAM、FLASH等多种外设。板上预留了PCIE子卡插座，你可以方便的进行扩展。
STEP-CYC10板卡上集成的编程器能够完美支持开发工具Quartus Prime，你只需要一根MicroUSB连接线就能够完成FPGA的编程仿真和下载，使用更加方便。
操作步骤
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获取PulseRain Reindeer_Step MCU软核
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配置软核到STEP-CYC10 FPGA开发板
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Arduino IDE安装板卡支持包
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在Arduino IDE中开发应用程序
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下载程序到开发板并运行
（具体过程请参考原文）
演示效果
打开串口监视器波特率为115200，可以看到不断打印累加数字，板子上的LED呈现流水灯模式。
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