开发者分享 | 基于先楫HPM6E80的异构双核开发板

先楫半导体HPMicro 2026-11-12 08:30
开发者分享 | 基于先楫HPM6E80的异构双核开发板图1

Azure

一名业余单片机爱好者,平时喜欢折腾各种开发板和新出的MCU。本职工作是一名软件工程师,日常主要从事软件应用开发,更多是和系统、应用打交道。相比工作里的软件世界,更喜欢在业余时间动手做一些硬件相关的小项目,既能学习新东西,也能保持对技术的好奇心。

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1、项目介绍

EAGLE Pi 6E 是基于先楫 HPM6E80 和高云 GW1NR-LV9QN88PC6/I5 的 MCU + FPGA 异构开发板。HPM6E80 采用双核 RISC-V 架构,主频 600 MHz,集成 EtherCAT 从站控制器和 TSN 交换机,外接 32 MB SDRAM 与 16 MB QSPI Flash。GW1NR-LV9QN88PC6/I5 内置 8 MB PSRAM、用户 Flash 和非易失配置 Flash,通过 16 位 PPI 总线与 MCU 互联,可实现 HDMI 视频输出等并行逻辑。


开发板可用于工业通信、人机界面和 MCU + FPGA 协同开发。MCU 与 FPGA 均预留扩展 IO,便于连接外部模块或实现自定义接口。


主要特点

  • 双核 RISC-V:HPM6E80,600 MHz,双精度浮点、DSP / SIMD 指令,2080 KB 片内 SRAM

  • FPGA 协处理:GW1NR-LV9QN88PC6/I5,8640 LUT4,内置 8 MB PSRAM 与 76 KB 用户 Flash;MCU 可通过 16 位 PPI 总线进行 DMA 块传输

  • 工业网络:1 路千兆以太网 + 3 路 EtherCAT

  • HDMI 显示:MCU 绘制界面,FPGA 生成视频时序并输出 HDMI

  • 板载调试器:EagleLink 同时接入 MCU 与 FPGA,按键切换工作模式

  • 电源监测:INA226 实时读取供电电压、电流和功率

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2、板载资源与系统架构

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3、核心硬件资源

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4、开源资料

软件仓库:EAGLE Pi 6E

https://gitee.com/azure2025/eagle_pi_6e


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开发环境为 HPM SDK 开发环境包 sdk_env_v1.13.0 和高云云源软件商业版 Gowin EDA V1.9.12(64 位),构建与下载方法见各仓库说明。


5、EagleLink 板载调试器

EagleLink 运行在板载 HPM5301 上,已连接 HPM6E80 JTAG、FPGA JTAG 和 HPM6E80 UART0。按住 DBG_MODE 至少 100 ms 后松开,在三种模式间循环切换,切换时 USB 会重新枚举:


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固件基于 CherryDAP 和 RV-Debugger-BL702 移植。


CherryDAP:

https://github.com/cherry-embedded/CherryDAP


RV-Debugger-BL702:

https://github.com/sipeed/RV-Debugger-BL702


首次烧录:开发板背面左下角标有 DBG_ISP 的三个触点依次为 GND、RX、TX,用 pogo pin 压接 3.3 V USB 转串口模块(RX、TX 交叉连接)。按住 DBG_BOOT 经 DEBUG 口上电,HPM5301 进入 ROM ISP,再用 HPM 官方工具 hpm_manufacturing_gui 将工厂镜像写入 0x80000000。


在线升级:切到 UART + MSC 模式,将 EagleLink.uf2 复制到 EAGLELINK 升级盘,校验完成后自动重启。


6、快速上手

以 Web 控制面板为例:

  1. 用 USB 线连接 DEBUG 口,EagleLink 提供下载和串口,串口波特率 115200。

  2. 切到 FPGA 模式(绿灯),用 Gowin Programmer 将配套位流写入 FPGA 片内 Flash。

  3. 切到 MCU 模式(蓝灯),下载 Web 控制面板固件。

  4. 连接丝印为 USB 的 Type-C 口,电脑识别出 RNDIS 网卡后,浏览器访问 http://192.168.7.1/。

固件、位流和构建方法见 开源仓库。

开源仓库: https://gitee.com/azure2025/eagle_pi_6e


7、应用展示

7.1 Web 控制面板

HPM6E80 上运行 FreeRTOS + CherryUSB RNDIS + lwIP + Mongoose,网页资源随 MCU 固件一同打包。电脑通过 RNDIS 连接后,使用浏览器即可访问控制面板。

  • 设备状态:运行时间、芯片温度、INA226 电压 / 电流 / 功率

  • 板载外设:LED、按键状态、蜂鸣器频率设置、RTC 校时、功耗日志

  • TF 卡:浏览、上传、下载、新建、重命名、删除

  • FPGA:版本与状态读取、HDMI 推图、PPI 测速与压力测试

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7.2 EtherCAT 三口运行测试

使用 TwinCAT 3 作为主站,3 块 EAGLE Pi 6E 运行 HPM SDK 的 ecat_io 从站例程(TwinCAT 中显示的设备名为 digital_io)。测试采用 EtherCAT 树形(分支)拓扑,Slave0 作为三端口分支节点。

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7.3 更多演示

以下演示例程暂未开源。

CNC:在 MCU 上实现 G 代码解析、多轴轨迹规划与插补、EtherCAT 主站通信,并提供轨迹预览和 3D 界面。


8、复刻与使用注意

  • PCB 打样工艺:JLC 六层 PCB,采用 JLC06161H-3313 层压结构,过孔塞树脂、沉金工艺;未做阻抗控制。

  • MCU 固件与 FPGA 位流须配套:Web 控制面板与配套 FPGA 工程使用 PPI 协议版本 0x1000,HDMI 输出 1280×720 @ 30 Hz;其他例程需使用各自配套的位流。



更多详情请点击文章底部阅读原文链接。


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以上内容来自先楫开发者的原创分享。

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