6 LX9 FPGA就可以实现开源的“J Core”处理器？

如果你了解Hitachi SuperH系列32位精简指令集（RISC）微处理器，那么对于“J Core”就不会那么陌生了。“J Core”是SuperH处理器架构的开源版本，是由开源处理器协会（OPF）实现的,采用VHDL语言，执行开源免费的BSD标准许可证。之所以有这个开源内核的存在是因为SuperH处理器的专利已经过期了，但是SuperH的商标还没有过期，因此OPF将这个开源内核命名为“J Core”。

我们可以非常容易的在FPGA上实现一个“J Core”的实例，这使得FPGA就像一个J2处理器，并且兼容SuperH-2处理器的所有指令集。J2处理器内核没有MMU（内存管理单元），因此要在FPGA中实例化它占用的资源非常少，以Xilinx Spartan-6 LX9 FPGA为例只占用了其60%的资源，Spartan-6 LX9 FPGA是Spartan-6系列中资源第二少的FPGA器件。

不管是作为学习工具还是真正的处理器都可以采用“J Core”，这也是OPF组织的初衷所在，OPF组织还声明不久还会像“J Core”中集成更多的特性。现在业内有很多处理器架构，还有很多开源的32位精简指令集（RISC）处理器架构（如OpenRISC,LEON，RISC-V等），但是大部分都是用作科研教学或者目前还处在一个开源项目的阶段，而“J Core”是一款产品化的开源处理器内核，它已经有了一套完整的开发工具链，有20多年的作为商业产品应用的历史，所以不需要担心各种bug问题。

当然还要指出的是从一款先进的处理器角度来看，“J Core”还并不是那么的优秀，它没有内存管理单元，不支持浮点数计算，线程以及多核机制等，响应速度也不是那么的快，但是它完全支持Linux操作系统，如果你只想要SuperH处理器，那么“J Core”可能不是你正确的选择。它是一个用来学习的非常好的工具，从中我们可以发现在一个非常小的FPGA上就能实现一个完整的微处理器内核，可以想象更多的资源的FPGA的功能有多强大。

最后向大家推荐一款Xilinx Spartan-6 LX9 FPGA开发板—MicroBoard，这样你就可以利用它来实现和学习“J Core”微处理器。这款开发板是安富利（Avnet）设计提供，非常小巧。

图1 Xilinx Spartan-6 LX9 MicroBoard

LX9 MicroBoard主要特性：

10/100以太网接口

128 Mb Multi-I/O SPI Flash

4-bit DIP 开关

64MB LPDDR SDRAM

4个 LED

板上 USB JTAG 电路

通过 USB 实现的过压和 ESD 保护

可编程时钟芯片

重置和 PROG 按钮

一些预制的 MicroBlaze 系统

带有 Power Good 指示器的单芯片、3 轨 电源

Spartan-6 XC6SLX9-2CSG324C FPGA

2 x Digilent Pmod? 兼容接头 (2x6)

USB-to-UART 端口

移植“J Core”手册：

https://tingcao.wordpress.com/category/lx9-microboard/