适读人群 ：可用作高等院校计算机与电子信息类专业的数字电路或基于RISC-V处理器的计算机组成原理相关课程的辅助实验教材，也可作为芯片设计人员针对FPGA及嵌入式系统软硬件学习的参考用书。

本书将线下的FPGA开发板与线上的云平台结合，完成基于开源RISC-V处理器的SiFive Freedom E300片上系统，以及E21处理器配合云平台设计方法的相关实验教程。并用Chisel编程的方式与FPGA硬件，完成国产RT-Thread操作系统验证的移植。

本书将线下的FPGA开发板与线上的云平台结合，完成基于开源RISC-V处理器的SiFive Freedom E300片上系统，以及E21处理器配合云平台设计方法的相关实验教程。并用Chisel编程的方式与FPGA硬件，完成国产RT-Thread操作系统验证的移植。全书包含三大部分内容：首先讲述了基于实验所用Digilent Nexys板级硬件设计平台和Vivado开发工具。其次是介绍Verilog HDL、Chisel HCL和一种由国内自主开发的Coffee-HDL这三种硬件描述语言。*后是三种实验教程的设计与实现方法，包含开源的SiFive Freedom E300片上系统的实验；以英伟达开源的深度学习硬件架构NVDLA为例，介绍如何在Freedom E300平台上集成Verilog IP的方法及介绍SiFive E21处理器IP的使用方式与国内自主开发云端SoC开发平台的实验；移植国内自主开发RT-Thread实时多任务操作系统的原理与应用到SiFive Freedom E300片上系统的实验。

陈宏铭博士拥有超过二十年的半导体相关行业经验，目前担任上海赛昉科技的技术市场资深总监。特别专注于物联网、人工智能、超算与RISC-V处理器等领域的技术趋势，负责协助中国大陆与港澳台的客户。在加入上海赛昉科技之前，陈博士曾担任创意电子的华东区业务总监以及智原科技的技术与市场总监，负责评估客户设计与市场规划。更早前还担任过明导国际亚太区产品专家，益华电脑应用工程师与联阳半导体数字设计工程师。__eol__陈博士于台湾清华大学获得了电机工学学士与微电子专业工学硕士学位，在北京大学获得了微电子专业理学博士学位。同时也担任武汉大学电子信息学院兼职教授，江南大学物联网工程学院企业讲师，教授本科生有关芯片设计、制造、封测与RISC-V处理器相关的入门知识。

晶体管和集成电路是人类科技史上上最伟大的发明，集成电路及嵌入集成电路的软件，支撑着全球每年数以万亿计电子信息产品，支撑着数以十万亿计的电信运营服务，支撑着数以百万亿计的电子信息服务，更支撑着当今的信息社会。以处于电子信息产业链最上游集成电路为例，全球每年约有4500亿美元的产值。集成电路已经成为产业的基础、国家安全的核心，知识产权的有效载体。

中国是世界电子产品生产大国，在生产了全球90%的电脑、移动电话，80%的冰箱彩电等家用电器的同时，中国也消耗了全球大约60%的集成电路产品。在新的国际环境下，中国对集成电路产业的需求面临着前所未有的压力。众所周知，人才的规模和质量决定了集成电路产业的规模和质量。在发展集成电路领域，我国追赶国际先进的过程中面临各种挑战，有过辉煌也有过挫折，但仍坚定不移地走到了今天。人才短缺问题始终是其中一个突出问题，这体现在集成电路行业的各个领域，包括最近由风靡一时的RISC-V所引发的嵌入式CPU设计领域。

诞生于加州大学伯克利分校的RISC-V，是一种基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构（ISA），其开源的风格让工业界低成本使用该指令集架构成为可能。RISC-V正在掀起一场嵌入式芯片系统设计革命，与其他处理器架构相比，RISC-V最大的不同在于它在短小精悍的同时还是一个模块化的架构。模块化的RISC-V架构使得用户能够自主选择和设计不同组合，以满足各种各样的应用场景。这种指令集兼具精简和灵活两大特点，其丰富的拓展性和可定制性得到了业界广泛的认可。同时由于RISC-V开源的特点，还使其更能抵御国际政治的冲击，为当今世界错综复杂的特殊时期的指令集架构的发展开辟了一条备选之路。

国内RISC-V发展同样面临着人才短缺问题。人才的培养需要大家一起努力。赛昉科技公司的陈宏铭博士和北京大学程玉华教授编著了《RISC-V处理器与片上系统设计——基于FPGA与云平台的实验教程》，它不但凝聚了作者在集成电路领域多年的工作和教育经验，更是为行业和技术发展做出贡献，也是对集成电路人才培养的贡献。基于此书开展RISC-V相关教学，可以帮助更多年轻人走上迅速处理器设计之路，助力建成健康的RISC-V行业生态。

书籍是知识的载体，是人类最好的朋友与前进的阶梯，黑白相衬的笔墨间，凝聚着历史长河中一个个精彩瞬间，蕴含着前人呕心沥血的技术哲理与思想。一本优秀的书籍，仿若沙漠中的一眼清泉，直探思绪深处，滋润干涸的求知之心，《RISC-V处理器与片上系统设计——基于FPGA与云平台的实验教程》正是这样一本承载着专业知识的好书。作者利用深入浅出的方式对RISC-V的前世今生和基于内核的软硬件开发进行了系统且全面的讲解，体现了作者的专业技能和将专业知识进行通俗化表述的能力，非常适合在校师生和年轻工程师进行系统级设计的学习。与此同时，作者还将自身的经验体会和设计思想融入其中，这对有志于走上集成电路行业的年轻人起到很好的启蒙和引领作用。此外，书中还包含了作者所在单位的原创性案例，让读者有机会“触摸”前沿技术。目前在国内用中文写作的专门介绍RISC-V技术的书籍较少，我相信这本书的出版一定会受到广大学生、科研工作者与MCU创客爱好者等的热情欢迎。同时我也希望本书能够进一步推动中国包括RISC-V在内的CPU指令集体系结构的加速发展，为中国集成电路产业培育更多有志于造“芯”的青年才俊，促进我国集成电路产业和科学技术的发展。

王志华2020年夏于北京清华园