4.融合RISC-V开放平台的数字逻辑与SoC设计教育实践.pdf

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1、Shanghai Jiao Tong University融合RISC-V开放平台的数字逻辑与SoC设计教育实践孙亚男上海交通大学 集成电路学院2025年7月18日2025RISC-V中国峰会2p融合RISC-V开放平台的数字逻辑与SoC设计课程p融合RISC-V产学合作协同育人的校企共建课程p总结与展望目录3数字逻辑与SoC设计教育实践总览主要课程核心方法教学实践p数字逻辑设计本科大二p集成电路设计前沿技术本科大三研究生一年级pSoC设计方法本科大三研究生一年级p数字集成电路设计本科大三培养具有社会责任感、创新精神、实践能力、专业情怀和全球视野的集成电路设计高质量人才融合开放RISC-V平台

2、的数字逻辑前沿设计方法SoC系统级别验证与软硬件协同开发方法国家级一流本科课程上海市一流本科课程教育部产学合作协同育人项目上海交通大学重点课程、双一流校企课程、本科课程思政示范课程、人工智能赋能（AI+）课程实施产学合作协同育人包括RISC-V等领域业界专家4p融合RISC-V开放平台的数字逻辑与SoC设计课程课程概述与教学设计课程教学案例p融合RISC-V产学合作协同育人的校企共建课程p总结与展望目录5数字逻辑与SoC设计系列课程概况p构建“理论教学-开源平台-产业案例”三位一体课程框架，贯通数字逻辑到RISC-VSoC芯片全链路教学基于开放RISC-V平台，融合集成电路与人工智能交叉学科思

3、维，实施“筑情怀-深基础-求创新”，强化实践创新和课程思政，培养集成电路设计高质量人才基于FPGA设计实践IC设计开源ISA语法SoC设计流程SoC基本模块理论筑基设计指标前沿成果开源平台产业案例芯来蜂鸟RISC-VE203达摩院玄铁RISC-VE902FPGA设计流程与实验实践结合产业RISC-V开源代码案例讲解SoC设计流程AI芯片介绍数字逻辑设计概述6融入RISC-V的数字逻辑与SoC设计课程教学设计在理论教学，引进了国内自主研发的RISC-V处理器；在语法教学，引进了国内RISC-V开源代码解读作为实际案例；在实验教学，引进了开源RISC-V SoC硬件平台（如芯来蜂鸟）作为实验支撑。

4、在教学内容，将人工智能热点领域和集成电路产业发展有机融合；在教学研讨，引入最新RISC-V相关国际学术前沿研究热点和业界先进技术案例。引入业界先进处理器和硬件平台注重学科交叉和产教研融合以产促教产教融合7数字逻辑与SoC设计课程教学创新实践2 理论教学优化传统硬件描述语言的语法理论教学容易单一枯燥需要适应快速的技术更新1 案例教学传统讲解示例多数是国外处理器芯片亟需引入国内自主研发的新款处理器作为重点案例拓展前沿蜂鸟CPU、SoC及FPGA围绕神经网络加速器及不同应用场景，提供多维度实验案例，打造“基础-进阶”递进式实践内容引入国际学术前沿研究热点，激发学生创新意识夯实基础以蜂鸟e203系列开

5、源代码为案例，在语法知识点中穿插典型源码解读课后RISC-V SoC芯片自主调研激发学生学习兴趣并夯实理论基础立足国产国产自主研发蜂鸟等RISC-V处理器以芯来旗下多款芯片为重点讲解案例激发学生投身国产芯片研发行业的热情和社会责任感3 实验教学拓展缺乏完整开源且清晰可用的平台设计资源传统实验内容维度单一应用展示度及创新施展空间小创新驱动产教融合课程改革芯来国产CPU创新实验8p融合RISC-V开放平台的数字逻辑与SoC设计课程课程概述与教学设计课程教学案例p融合RISC-V产学合作协同育人的校企共建课程p总结与展望目录9融入RISC-V处理器的数字逻辑设计理论教学RISC-V国产处理器及开源社

6、区作业1：阐述以国产自研处理器的机遇数字逻辑设计概述基础硬件设计系统架构设计基于FPGA的可综合设计蜂鸟E203处理器Verilog基本语法组合逻辑与Testbench时序逻辑设计状态机设计可综合实现开源CPU 代码 实例 讲解操作符语法实例模块例化实例组合逻辑实例(MUX2)开源 社区分支判断语法实例持续赋值实例状态机实例硬件设计层次基于开源SoC的FPGA 理论知识及环境介绍基础能力知识融合切实需求实际应用10融入RISC-VSoC平台的SoC设计理论教学SoC与设计流程概述指令集扩展方法软硬件协同设计AI芯片介绍及前沿技术展望RISC-V中断与异常概述RISC-V异常处理机制RISC-V