【RED-V】基于 RISC-V 架构的开源开发板

板卡介绍

RED-V RedBoard 是 SparkFun 出品的开源开发板，主控芯片是基于 RISC-V 架构的 SoC SiFive FE310。FE310 是全球第一款基于 RISC-V 架构的 32 位商用 SoC，采用了 180nm 的工艺，最大工作频率可以到 320MHz，性能大致相当于 Arm Cortex-M3。

RED-V RedBoard 采用了大家熟悉的 Arduino UNO R3 规格，板上包括 SiFive Freedom E310 内核、32MB QSPI 闪存、NXP K22 ARM Cortex-M4 控制器用于 USB 链接和 JTAG 接口，以及 Qwiic 连接器（I2C 接口）。

同时，板子采用了全贴片设计，没有通孔焊接，很漂亮，且使用时不用担心背面短路。开发板上集成了强大的 Jlink OB 下载器，可以作虚拟串口、U 盘以及 USB 转 JTAG 调试。板上除了 Jlink 功能，其他的所有硬件软件完全开源，包括 RISC-V 指令集架构。

FE310

FE310 设计很精简，包括一个 16KB 的 L1 指令缓存，一个 16KB 的数据 SRAM 暂存，硬件乘/除法器，一个调试模块，灵活的时钟产生与片上振荡器和 PLLs，以及常用的外设，包括多个 UART、PWMs、QSPI 和定时器。处理器缺少浮点运算模块和 ADC 功能，比较合适做 RISC-V 架构评估。

FE310 采用高性能的 32 位 RV32IMAC 内核。我们知道，RISC-V 的指令集使用模块化的方式进行组织，每一个模块使用一个英文字母来表示。I、M、A、C 表示它支持：

I：基本整数指令
M：整数乘法与除法指令
A：存储器原子操作指令
C：压缩指令

规格参数

兼容 Arduino R3 封装
核心控制器: SiFive Freedom E310 (FE310-G002)
- CPU: SiFive E31 CPU
- 架构: 32-bit RV32IMAC
- 速度: 256 MHz (默认), 320MHz (最大)
- 性能: 1.61 DMIPs/MHz
- 存储: 16 KB 指令缓存, 16 KB Data Scratchpad
- 其它特性: 硬件乘法/除法器, Debug 模块, 片上晶振和 PLL 灵活产生时钟
工作电压: 3.3 V 和 1.8 V
输入电压: 5 V USB 或 7-15 VDC 插座
IO 电压: 同时支持 3.3 V 或 5 V
数字 I/O 引脚数: 19
PWM 引脚数: 9
SPI 控制器/HW CS 引脚数: 1/3（支持3路片选）
外部中断引脚数: 19
外部唤醒引脚数: 1 (及按键)
主控接口(USB-C): 编程，调试，串行通信
Qwiic 连接器

小结

RED-V 只需要一根 Type-C 的 USB 线就可以开始工作。开发环境要到 SiFive 官网下载开发软件 FreedomStudio。只要解压就可以直接使用，无需再安装。

RED-V 是一款开源开发板，除了其中的 Jlink下载器没有开源，其他的所有硬件软件完全开源，甚至 SoC 的 IP 也是开源。

总的来说 RED-V 是一款性价比很高的开发板，下载调试非常方便。兼容 Arduino 接口可玩性也很高，如果你想要了解学习 RISC-V 架构处理器，那么 RED-V RedBoard 是一款非常合适的入门开发板。

参考资料

RED-V Schematic
RED-V Development Guide
Getting Started with the SparkFun Red-V
RED-V RedBoard Hookup Guide
Freedom E310-G002 Datasheet
Freedom E310-G002 Manual
Freedom Studio User Manual

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