Plateforme CALF on ENSEIRB-MATMECA

Plateforme CALF: Organisation mémoire

Mon, 01 Sep 2025 00:00:00 +0200

Adresses

Au sein de la plateforme CALF, les adresses émises par le processeur sont utilisées pour rediriger les requêtes. Ainsi, selon les valeurs, certaines sont envoyées vers la mémoire RAM, les registres GPIO8, l’UART etc. La table ci-dessous présente les valeurs définies par défaut. Celles-ci peuvent être modifiées lors de la configuration du matériel (aussi bien dans la version VHDL que Chisel).

Nom	Début	Taille	Type	Description
RAM	`0x00000000`	`0x00000000`	`RWX`	Mémoire générale du système, utilisée pour les instructions et les données.
GPIO8	`0x00000800`	`0x00000010`	`RW-`	Registres de configuration des entrées et sorties génériques.
UART	`0x00000840`	`0x00000020`	`RW-`	Registres de configuration de l’UART.

Mémoire

Périphériques

GPIO8

GPIO8 est un périphérique basique permettant de contrôler l’état de 8 entrées/sorties. Pour cela, il utilise 3 registres de 8 bits: ENO, IN et OUT. Chaque bit b de ces registres correspond à l’entrée/sortie b.

Plateforme CALF: Processeur

Mon, 01 Sep 2025 00:00:00 +0200

Le processeur CALF est un processeur libre et ouvert basé sur l’architecture RISC-V. Au sein de la plateforme CALF, il est responsable de l’exécution des programmes permettant la réalisation d’application. La microarchitecture du processeur est conçu autour d’une machine d’états finis. Il réalise donc une implémentation multi-cycle de l’exécution des opérations, pouvant aller de 4 à 7 cycles selon le type d’instructions et des paramètres utilisés.

Plateforme CALF: Système global

Mon, 01 Sep 2025 00:00:00 +0200

CALF (pour Core Architecture to Learn Fundamentals) est une plateforme numérique conçue pour des projets pédagogiques et de recherche. Elle intègre tous les composants nécessaires pour l’implémentation d’un microcontrôleur minimaliste, sur FPGA ou ASIC:

Un processeur RISC-V responsable de l’exécution des programmes.
Une mémoire RAM paramétrable pour le code et les données.
Un bootloader pour l’initialisation de la mémoire au démarrage. Il est directement connecté au module UART pour la réception des données.
Un module UART pour les communications externes.
Un module GPIO8 pour le pilotage de 8 entrées / sorties.

Le système est disponible en 2 versions RTL: une décrite en Chisel et une autre en VHDL. L’intérêt majeur est de faciliter le passage d’un langage à un autre en fournissant des exemples de blocs aux fonctionnalités identiques.

Plateforme CALF: Utilisation

Mon, 01 Sep 2025 00:00:00 +0200

Installation

Téléchargement

Pour commencer, il est nécessaire de télécharger le projet. Celui-ci utilise git comme gestionnaire de versions et est hébergé sur Gitlab. Pour le télécharger, utiliser les commandes suivantes:

 # Avec SSH configuré sur Gitlab
 git clone git@gitlab.com:escou64-emmk/calf.git
 # Ou sans SSH: git clone https://gitlab.com/escou64-emmk/calf.git
 # Déplacement dans le répertoire
 cd calf
 # Utilisation de la branche riscv
 git checkout riscv

Configuration de l’environnement

Pour la simulation et l’implémentation de la plateforme, plusieurs outils sont nécessaires et doivent être installés: