Nios V na DE1-SoC (1/5): primeira execução

Objetivo desta primeira execução: comprovar que um programa conhecido pode ser executado em um processador Nios V real dentro da FPGA da DE1-SoC e entender quais partes do sistema são fixas antes de começar a editar código nas próximas lições.

Uma FPGA é um chip reconfigurável: sua lógica interna pode ser configurada para funcionar como um sistema digital. Neste laboratório, a FPGA da DE1-SoC já está configurada com o FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V. Nesta oficina, você não enviará uma imagem de hardware .sof personalizada.

RISC-V é uma arquitetura de conjunto de instruções: uma especificação das instruções, dos registradores e do modelo básico de execução que um processador compatível compreende. O Nios V é a implementação soft-core da Intel de um processador RISC-V em FPGA. Soft-core significa que a CPU é construída com a lógica da FPGA, em vez de ser um chip de processador fixo separado.

Nesta lição, você controla o programa de software selecionado: um arquivo ELF já compilado para o Nios V. O .sof descreve o sistema de hardware na FPGA — CPU, memória e periféricos mapeados em memória. O .elf contém as instruções e os dados que a CPU Nios V executa dentro desse sistema de hardware já configurado.

Você não editará código-fonte nesta primeira lição. A edição começa na Lição 2. Aqui, o objetivo é relacionar o arquivo enviado à evidência observada: o terminal JTAG UART deve imprimir a mensagem do programa.

O hello.elf pronto vem de um pequeno programa como este:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("Hello from Nios V\n");
    while (1) {
    }
}

Referências úteis:

• Processador Intel Nios V
• Visão geral de FPGAs e processadores embarcados da Intel
• FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V
• RISC-V International: sobre o RISC-V

Você não precisa ler todas essas referências antes de continuar. Nesta primeira lição, as explicações anteriores são o conteúdo necessário. Os links permitem verificar como o Nios V, o RISC-V e o sistema DE1-SoC da FPGAcademy se encaixam em um ecossistema maior.

Abra o laboratório de envio do Nios V e use o programa hello.elf já carregado. Essa entrada permite selecionar e executar um arquivo ELF, mas não mostra nem edita seu código-fonte.

O fluxo destinado apenas ao envio tem várias etapas. Cada uma existe por um motivo.