FPGA-SOPC 项目说明（LoongArch 1C102）
项目类型：FPGA / SoC / 嵌入式系统 / 上位机开发
关键词：LoongArch、Gowin FPGA、AXI/APB、Verilog、Qt、串口通信
项目概述
本项目面向 2024 集创赛（龙芯中科杯）场景，包含两个协同仓库：
- FPGA-SOPC 硬件工程：
LoongArch-1C102 - Qt 串口上位机工程：
QT-
项目目标是构建一套可运行的软硬件一体化系统，形成“片上计算 + 外设控制 + 主机交互”的完整闭环。
系统架构
整体采用“处理器子系统 + 片上总线 + 外设子系统 + 上位机工具”的分层结构：
- 处理器/顶层集成层：基于 LoongArch 相关 MCU/SOPC 顶层进行系统组装；
- 互连层：采用 AXI/APB 组织主从设备访问关系；
- 外设层：集成 GPIO、I2C、UART、视频链路、输入交互等模块；
- 应用交互层：通过 Qt 上位机完成串口通信、参数管理与状态显示。
该架构具备较好的工程可维护性，便于按层定位问题并扩展功能模块。
硬件工程说明（LoongArch-1C102）
硬件仓库以 Gowin FPGA 工程组织，包含工程文件、约束文件、RTL 模块、IP 生成文件与实现目录。
从目录和模块命名可识别的主要内容如下：
- 顶层与系统模块：
godson_mcu_top、godson_mcu_cpu、测试平台等； - 总线与桥接模块：AXI 与 APB 相关互连、桥接和复用逻辑；
- 基础外设模块：GPIO、I2C、定时类模块、配置寄存器；
- 多媒体与存储模块：VGA、SDRAM 控制、SD 相关逻辑、UART 接收链路；
- 交互扩展模块：键盘扫描与游戏相关外设逻辑；
- 工程支撑内容：PLL/FIFO/存储类 IP、器件约束与综合实现产物。
该工程形态符合竞赛和原型验证场景中常见的 SoC 组织方式，可用于后续功能裁剪与模块复用。
上位机工程说明（QT-）
上位机仓库用于实现串口通信侧的人机交互能力，主要定位为：
- 串口连接与参数配置；
- 数据收发与状态回显；
- 联调阶段的交互验证与问题复现支持。
工程文件以 Qt/qmake 形式提供，适合与 FPGA 端协议共同调试，构成完整的系统验证链路。
项目技术要点
- 软硬件协同：通过统一串口交互链路连接 FPGA 系统与 PC 端工具；
- 分层设计：按“总线-外设-交互”组织模块，降低联调复杂度；
- 工程化实现：包含约束、IP、综合与实现流程，具备可复现性；
- 可扩展性：外设接口标准化，便于新增功能模块与上位机指令集。
技术栈
- 硬件/底层：Verilog、AMBA（AXI/APB）、时序与约束、FPGA 实现流程
- 工具链：Gowin 工程体系（综合/实现/IP）
- 上位机：Qt（qmake）、串口通信、调试交互
- 工程方法：模块化设计、分层联调、问题定位与复盘