MICROCHIP AN4229 Risc V Processor Subsystem

Informazione di u produttu

Specificazioni

• Nome di u produttu: RT PolarFire
• Modellu: AN4229
• Sottosistema di processore: RISC-V
• Requisiti di alimentazione: adattatore di alimentazione AC 12V/5A
• Interfaccia: USB 2.0 A à mini-B, Micro B USB 2.0

Istruzzioni per l'usu di u produttu

Requisiti di Design
I requisiti hardware è software per custruisce un sottosistema di processore Mi-V sò i seguenti:

• Adattatore di alimentazione AC 12V/5A è cordone
• Cavo USB 2.0 A à mini-B
• Cavu Micro B USB 2.0
• Vede u readme.txt file in u disignu files per tutte e versioni di u software necessariu

Prerequisiti di cuncepimentu
Prima di inizià u prucessu di cuncepimentu, assicuratevi chì i seguenti passi sò realizati:

• [Lista di prerequisiti]

Descrizione di u Disegnu
MIV_RV32 hè un core di processore cuncepitu per implementà u set di struzzioni RISC-V. U core pò esse implementatu nantu à una FPGA.

FAQ

• Q: Chì sò i requisiti hardware per RT PolarFire?
  A: I requisiti hardware includenu un adattatore di alimentazione AC 12V/5A è un cordone, USB 2.0 A à cable mini-B, è cable Micro B USB 2.0.
• Q: Chì ghjè u sottosistema di processore di RT PolarFire?
  A: U sottosistema di processore hè basatu annantu à l'architettura RISC-V.

Introduzione (Fate una quistione)

Microchip offre l'IP di u processore Mi-V è a catena di strumenti software senza costu per sviluppà disinni basati in u processore RISC-V. RISC-V hè un standard open Instruction Set Architecture (ISA) sottu u guvernu di a fundazione RISC-V. Offre numerosi benefici, chì includenu l'abilità di a cumunità open-source per pruvà è migliurà i core à un ritmu più veloce cà l'ISA chjusi. RT PolarFire® Field Programmable Gate Array (FPGA) supporta i processori soft Mi-V per eseguisce applicazioni d'utilizatori. Questa nota di l'applicazione descrive cumu custruisce un sottosistema di processore Mi-V per eseguisce una applicazione d'utilizatore da a memoria TCM designata inizializzata da u SPI Flash.

Requisiti di cuncepimentu (Fate una quistione)
A tavula seguente elenca i requisiti hardware è software per custruisce un sottosistema di processore Mi-V.

Table 1-1. Requisiti di Design

Esigenza	Descrizzione
Requisiti Hardware
Kit di sviluppu RT PolarFire® (RTPF500TS-1CG1509M) Adattatore di alimentazione CA 12V/5A è cavo Cavo da USB 2.0 A a mini-B Cavo Micro B USB 2.0	REV 1.0
Requisiti di u Software
Libero® SoC FlashPro Express SoftConsole	Vede u readme.txt file in u disignu files per tutte e versioni di u software necessariu per creà u disignu di riferimentu Mi-V

 Prerequisiti di cuncepimentu (Fate una quistione)

Prima di principià, fate i seguenti passi:

1. Scaricate u disignu di riferimentu files da RT PolarFire: Building RISC-V Processor Subsystem.
2. Scaricate è installate Libero® SoC da u ligame seguente: Libero SoC v2024.1 o più tardi.

Descrizzione di Design (Fate una Quistione)

MIV_RV32 hè un core di processore cuncepitu per implementà u set di struzzioni RISC-V. U core pò esse cunfiguratu per avè interfacce di bus AHB, APB3 è AXI3/4 per l'accessi periferichi è di memoria. A figura seguente mostra u schema di bloccu di livellu superiore di u sottosistema Mi-V custruitu nantu à RT PolarFire® FPGA.

L'applicazione d'utilizatore per esse eseguita nantu à u processore Mi-V pò esse guardatu in un SPI Flash esternu. À l'accensione di u dispusitivu, u cuntrollu di u sistema inizializza u TCM designatu cù l'applicazione d'utilizatore. U Reset di u sistema hè liberatu dopu chì l'inizializazione TCM hè finita. Se l'applicazione d'utilizatore hè almacenata in SPI Flash, u Controller di u Sistema usa l'interfaccia SC_SPI per leghje l'applicazione d'utilizatore da SPI Flash. L'applicazione d'utilizatore datu stampa u messagiu UART "Hello World!" è lampeggia i LED di l'utilizatori nantu à u bordu.

Implementazione Hardware (Fate una quistione)

A figura seguente mostra u disignu Libero di u sottosistema di processore Mi-V.

Blocchi IP (Fate una quistione)
A tavula seguente lista i blocchi IP utilizati in u disignu di riferimentu di u sottosistema di processore Mi-V è a so funzione.

Table 4-1. Descrizzione di i blocchi IP

Nome IP	Descrizzione
INIT_MONITOR	U RT PolarFire® Initialization Monitor riceve u statutu di l'inizializazione di u dispositivu è di a memoria
reset_syn	Questa hè l'istanzazione IP CORERESET_PF chì genera un Reset sincronu à livellu di u sistema per u sottosistema Mi-V.
CCC_0	U bloccu RT PolarFire Clock Conditioning Circuitry (CCC) piglia un clock di input di 160 MHz da u bloccu PF_OSC è genera un clock di tela 83.33 MHz per u sottosistema di processore Mi-V è altri periferichi.
MIV_RV32_C0 (IP Mi-V Soft Processor)	U valore predeterminatu di reset Vector Address di u processore soft Mi-V hè 0✕8000_0000. Dopu à u reset di u dispusitivu, u prucissuri esegue l 'applicazzioni da 0✕8000_0000. TCM hè a memoria principale di u processore Mi-V è hè a memoria mappata à 0✕8000_0000. U TCM hè inizializatu cù l'applicazione d'utilizatore chì hà almacenatu in u SPI Flash. In a mappa di memoria di u processore Mi-V, a gamma 0✕8000_0000 à 0✕8000_FFFF hè definita per l'interfaccia di memoria TCM è a gamma 0✕7000_0000 à 0✕7FFF_FFFF hè definita per l'interfaccia APB.
MIV_ESS_C0_0	Stu MIV Extended Subsystem (ESS) hè utilizatu per sustene GPIO è UART
CoreSPI_C0_0	CoreSPI hè utilizatu per programà u SPI Flash esternu
PF_SPI	A macro PF_SPI interfaccia a logica di u tissu à u SPI Flash esternu, chì hè cunnessu à u Controller di Sistema
PF_OSC	PF_OSC hè un oscillatore integratu chì genera un clock di output di 160 MHz

Impurtante: Tutte e guide d'utilizatore è i manuali IP sò dispunibuli da Libero SoC > Catalogu

Mappa di memoria (Fate una quistione)
 A tavula seguente lista a mappa di memoria di i ricordi è periferiche.

Table 4-2. Descrizzione di a mappa di memoria

periferiche	Indirizzu di partenza
TCM	0x8000_0000
MIV_ESS_UART	0x7100_0000
MIV_ESS_GPIO	0x7500_0000

Implementazione di u Software (Fate una quistione)

Microchip furnisce una catena di strumenti SoftConsole per custruisce un eseguibile d'applicazione d'utilizatore RISC-V (.hex) file è debug lu. U disignu di riferimentu files include u spaziu di travagliu Firmware chì cuntene u prughjettu di u software MiV_uart_blinky. L'applicazione d'utilizatore MiV_uart_blinky hè programata nantu à un SPI Flash esternu cù Libero® SoC. L'applicazione d'utilizatore datu stampa u messagiu UART "Hello World!" è lampeggia i LED di l'utilizatori nantu à u bordu.

Sicondu a mappa di memoria di cuncepimentu di Libero SoC, l'indirizzi periferichi UART è GPIO sò mappati à 0x71000000 è 0x75000000, rispettivamente. Questa infurmazione hè furnita in u hw_platform.h file cum'è mostra in a figura seguente.

L'applicazione d'utilizatore deve esse eseguita da a memoria TCM (codice, dati è pila). Dunque, l'indirizzu RAM in u script di linker hè stabilitu à l'indirizzu iniziale di a memoria TCM cum'è mostra in a figura seguente.

U script di linker (miv-rv32-ram.ld) hè dispunibule in u cartulare FW \ MiV_uart_blinky \ miv_rv32_hal di u disignu files. Per custruisce l'applicazione d'utilizatore, fate i seguenti passi:

1. Crea un prughjettu Mi-V SoftConsole
2. Scaricate u MIV_RV32 HAL files è drivers da GitHub usendu u ligame cum'è seguitu: github.com/Mi-V-Soft-RISC-V/platform
3. Importa i drivers di firmware
4. Crea u main.c file cù u codice di l'applicazione
5. Mappa di i driver di firmware è u script di linker
6. Memoria di mappa è indirizzi periferichi
7. Custruite l'applicazione

Per più infurmazione nantu à questi passi, vede AN4997: PolarFire FPGA Building a Mi-V Processor Subsystem. U .hex file hè creatu dopu a custruzzione di successu è hè utilizatu per a cunfigurazione di cuncepimentu è inizializazione di memoria in Running the Demo.

 Configurazione di a Demo (Fate una quistione)

Per stallà a demo, fate i seguenti passi:

1. Configurazione di u Hardware
2. Configurazione di u Terminal Serial (Tera Term)

Configurazione di u Hardware (Fate una quistione)
Impurtante: a debugging di l'applicazioni Mi-V cù u debugger SoftConsole ùn funziona micca se u Modu di Sospensione di u Controller di Sistema hè attivatu. U Modu di Sospensione di u Controller di Sistema hè disattivatu per stu disignu per dimustrà l'applicazione Mi-V.

Per installà u hardware, fate i seguenti passi:

1. Spegnete a scheda cù l'interruttore SW7.
2. Aprite u jumper J31 per utilizà u programatore FlashPro esternu o Close J31 jumper per utilizà u programatore FlashPro incorporatu.
   Impurtante: Embedded Flash Pro Programmer pò esse usatu solu per Programmazione attraversu Libero o FPExpress, ùn pò micca esse usatu per debugging Applicazioni basate Mi-V.
3. Cunnette u PC host à u cunnessu J24 cù u cable USB.
4. Per attivà u SC_SPI, 1-2 pin di jumper J8 deve esse chjusu.
5. Cunnette u programatore FlashPro à u connettore J3 (JTAG header) è utilizate un altru cable USB per cunnette u programatore FlashPro à u PC Host.
6. Assicuratevi chì i cunduttori di u ponte USB à UART sò rilevati automaticamente, chì ponu esse verificati attraversu u gestore di u dispositivu in u PC host.
   Impurtante: Cumu mostra in a Figura 6-1, e proprietà di u portu di COM16 mostranu chì hè cunnessu à u portu seriale USB. Dunque, COM16 hè sceltu in questu example. U numeru di portu COM hè specificu di u sistema. Se i driver di u ponte USB à UART ùn sò micca stallati, scaricate è installate i driver da www.microchip.com/en-us/product/mcp2200.
7. Cunnette l'alimentazione à u connettore J19 è accende l'alimentazione cù l'interruttore SW7.

 

Configurazione di u Terminal Serial (Tera Term) (Fate una quistione)
L'applicazione d'utilizatore (MiV_uart_blinky.hex file) stampa u "Hello World!" messagiu nantu à u terminal seriale attraversu l'interfaccia UART.

Per stallà u terminal seriale, fate i seguenti passi:

1. Lanciate Tera Term nantu à u PC Host.
2. Selezziunà u portu COM identificatu in Tera Term cum'è mostra in a figura seguente.
3. Da a barra di menu, selezziunate Setup> Serial port per cunfigurà u portu COM.
4. Pone a Velocità (baud) à 115200 è u Flow Control à nimu è cliccate nantu à l'opzione Novu paràmetru cum'è mostra in a figura seguente.

Dopu chì u terminal seriale hè stallatu, u prossimu passu hè di programà u dispusitivu RT PolarFire®.

Esecuzione di a Demo (Fate una quistione)

Per eseguisce a demo, fate i seguenti passi:

1. Generazione di u Cliente di Inizializazione TCM
2. Programmazione di u dispositivu RT PolarFire®
3. Generazione di l'Image Flash SPI
4. Programmazione di u SPI Flash

Generazione di u Cliente di Inizializazione TCM (Fate una Quistione)
Per inizializà u TCM in RT PolarFire® cù u cuntrollu di u sistema, un paràmetri lucali l_cfg_hard_tcm0_en in u miv_rv32_subsys_pkg.v file deve esse cambiatu à 1'b1 prima di Sintesi. Per più infurmazione, vede u MIV_RV32 User Guide.

In Libero® SoC, l'opzione Configure Design Initialization Data and Memories genera u cliente di inizializazione TCM è l'aghjunghje à sNVM, μPROM, o un SPI Flash esternu, basatu annantu à u tipu di memoria non volatile scelta. In questa nota di l'applicazione, u cliente di inizializazione TCM hè almacenatu in u SPI Flash. Stu prucessu richiede l'eseguibile di l'applicazione d'utilizatore file (.hex file). L'hex file (*.hex) hè generatu cù u prughjettu di l'applicazione SoftConsole. A sampl'applicazione d'utilizatore hè furnita cù u disignu files. L'applicazione di l'utilizatori file (.hex) hè sceltu per creà u cliente di inizializazione TCM cù i seguenti passi:

1. Lanciate Libero® SoC è eseguite script.tcl (Appendice 2: Esecuzione di u Script TCL).
2. Selezziunà Configure Design Initialization Data and Memories > Libero Design Flow.
3. Nantu à a tabulazione Fabric RAMs, selezziunate l'istanza TCM è fate un doppiu clicu per apre a finestra di dialogu Edit Fabric RAM Initialization Client, cum'è mostra in a figura seguente.
4. In a finestra di dialogu Edit Fabric RAM Initialization Client, stabilisce u tipu di Storage à SPI-Flash. Dopu, selezziunate u cuntenutu da file è cliccate u buttone Import (...) cum'è mostra in a figura seguente.

Programmazione di u Dispositivu RT PolarFire (Fate una Quistione)

• U disignu di riferimentu files include u prughjettu di sottosistema di processore Mi-V creatu cù Libero® SoC. U dispusitivu RT PolarFire® pò esse programatu cù Libero SoC.
• U flussu di disignu Libero SoC hè mostratu in a figura seguente.

Per programà u dispositivu RT PolarFire, apre u prughjettu di u sottosistema di processore Mi-V Libero, chì hè creatu cù i script TCL furniti in Libero SoC, è fate un doppiu clicu Run Program Action .

Generazione di l'Image Flash SPI (Fate una Quistione)

• Per generà l'immagine SPI Flash, fate doppiu clicu Generate SPI Flash Image in a tabulazione Flussu di Design.
• Quandu l'immagine SPI Flash hè generata cù successu, una marca verde appare accantu à Generate SPI Flash Image.

Prugrammazione di u SPI Flash (Fate una quistione)
Per programà l'imagine SPI Flash, fate i seguenti passi:

1. Doppiu clicu Run PROGRAM_SPI_IMAGE in a tabulazione Design Flow.
2. Cliccate Sì in a finestra di dialogu.

• Quandu l'imaghjini SPI hè programatu bè nantu à u dispusitivu, una marca verde appare accantu à Run PROGRAM_SPI_IMAGE.
• Dopu chì a prugrammazione SPI Flash hè cumpleta, u TCM hè pronta. In u risultatu, i LED 1, 2, 3 è 4 lampeggianu, dopu stampe sò osservate nantu à u terminal seriale, cum'è mostra in a figura seguente.
  

Questu cuncludi a demo.
U dispusitivu RT PolarFire® è u SPI Flash ponu ancu esse programati cù FlashPro Express, vede l'Appendice 1: Programmazione di u Dispositivu RT PolarFire è SPI Flash cù FlashPro Express.

 Appendice 1: Programmazione di u Dispositivu RT PolarFire è SPI Flash Utilizendu FlashPro Express (Fate una quistione)

U disignu di riferimentu files include un travagliu di prugrammazione file per programà u dispusitivu RT PolarFire® cù FlashPro Express. Stu travagliu file include ancu l'imagine SPI Flash, chì hè u cliente di inizializazione TCM. Programmi FlashPro Express tramindui u dispusitivu RT PolarFire è u SPI Flash cù sta prugrammazione .job file. A prugrammazione .job file hè dispunibule in DesignFiles_directory\Programming_files.

Per programà u dispusitivu RT PolarFire cù a prugrammazione file utilizendu FlashPro Express, fate i seguenti passi:

1. Configurate l'hardware, vede Configurazione di l'hardware.
2. In u PC host, lanciate u software FlashPro Express.
3. Per creà un novu prughjettu di travagliu, cliccate New o selezziunate New Job Project da FlashPro Express Job da u menù di Prughjettu.
4. Inserite i seguenti in a finestra di dialogu:
   • U travagliu di prugrammazione file: Cliccate Sfoglia è navigate à u locu induve u .job file si trova è selezziunate u file. U travagliu file hè dispunibule in DesignFiles_directory\Programming_files.
   • Locu di u prughjettu di u travagliu FlashPro Express: Cliccate Sfoglia è navigate à u locu induve vulete salvà u prugettu.
5. Cliccate OK. A prugrammazione necessaria file hè sceltu è prontu à esse programatu.
6. A finestra di FlashPro Express appare cum'è mostra in a figura seguente. Confirmate chì un numeru di programatore appare in u campu di u prugramma. Se ùn hè micca, verificate e cunnessione di u bordu è cliccate Refresh / Rescan Programmers.
7. Cliccate RUN. Quandu u dispusitivu hè programatu successu, un statutu RUN PASSED hè visualizatu cum'è mostra in a figura seguente.

Questu cuncludi u dispusitivu RT PolarFire è a prugrammazione SPI Flash. Dopu avè programatu u tavulinu, osservate u "Hello World!" missaghju stampatu nantu à u terminal UART è u lampeggiamentu di i LED di l'utilizatori.

 Appendice 2: Esecuzione di u Script TCL (Fate una quistione)

I script TCL sò furniti in u disignu files sottu u cartulare HW. Se necessariu, u flussu di cuncepimentu pò esse riproduciutu da l'implementazione di u disignu finu à a generazione di u travagliu file.

Per eseguisce u TCL, fate i seguenti passi:

1. Lanciate u software Libero.
2. Selezziunate Prughjettu> Eseguite Script...
3. Cliccate Sfoglia è selezziunate script.tcl da u repertoriu HW telecaricatu.
4. Cliccate Run.

Dopu l'esekzione successu di u script TCL, u prughjettu Libero hè creatu in u cartulare HW.

• Per più infurmazione nantu à i script TCL, vede rtpf_an4229_df/HW/TCL_Script_readme.txt. Per più infurmazione nantu à i cumandamenti TCL, vede a Guida di Riferimentu di i Comandi Tcl. Cuntattate Microchip
• Supportu Tecnicu per ogni dumanda scontru, mentre eseguisce u script TCL.

 Storia di rivisione (Fate una quistione)

A tabella di storia di rivisione descrive i cambiamenti chì sò stati implementati in u documentu. I cambiamenti sò listati per rivisione, cuminciendu cù a publicazione più attuale.

Table 10-1. Storia di rivisione

Revisione	Data	Descrizzione
B	10/2024	Eccu a lista di i cambiamenti fatti in a rivisione B di u documentu: Aghjurnatu a revisione di u cunsigliu in a Tabella 1-1 Aggiuntu Mi-V ESS è CoreSPI à a Figura 3-1 in a sezione Design Description Aggiunti blocchi MIV_ESS_C0_0 è CoreSPI_C0_0 in a Tabella 4-1 in a sezione Blocchi IP Aghjurnatu u valore di l'indirizzu iniziale in a Tabella 4-2 Figura 5-1 è Figura 5-2 aghjurnata in a sezione Implementazione di u Software Aggiunta una nota in quantu à u modalità di sospensione di u controller di u sistema, aghjustatu paràmetri di jumper di SPI Enable è di prugrammazione FlashPro (incrustati o esterni) in passi in Configurazione di a sezione Hardware Figura aghjurnata 6-1, Figura 6-2, è Figura 6-3 in a sezione Configurazione di u Terminal Serial (Tera Term) Figura aghjurnata 7-1 è Figura 7-2 in a sezione Generating the TCM Initialization Client Aggiornata a Figura 7-4 in Programming the SPI Flash section Added Appendice 2: Esecuzione di a sezione di Script TCL
A	10/2021	A prima publicazione di stu documentu

Supportu Microchip FPGA

U gruppu di prudutti Microchip FPGA sustene i so prudutti cù diversi servizii di supportu, cumpresu u serviziu di u cliente, u centru di supportu tecnicu di u cliente, un websitu, è uffizii di vendita in u mondu. I clienti sò suggeriti à visità e risorse in linea di Microchip prima di cuntattà l'assistenza postu chì hè assai prubabile chì e so dumande sò digià rispostu.

Cuntattate u Centru di Assistenza Tecnica attraversu u websitu à www.microchip.com/support. Mencione u numeru di parte di u dispositivu FPGA, selezziunate a categuria di casu adatta è carica u disignu files mentre crea un casu di supportu tecnicu.
Cuntattate u Serviziu Clienti per un supportu di produttu micca tecnicu, cum'è u prezzu di u produttu, l'aghjurnamenti di u produttu, l'infurmazioni di l'aghjurnamentu, u statu di l'ordine è l'autorizazione.

• Da l'America di u Nordu, chjamate 800.262.1060
• Da u restu di u mondu, chjamate 650.318.4460
• Fax, da ogni locu in u mondu, 650.318.8044

Infurmazioni Microchip

U Microchip Websitu
Microchip furnisce supportu in linea via u nostru websitu à www.microchip.com/. Questu website hè usatu per fà files è l'infurmazioni facilmente dispunibili à i clienti. Alcune di u cuntenutu dispunibule include:

• Support Product - Schede dati è errata, note appiicazioni è sampi prugrammi, risorse di cuncepimentu, guide d'utilizatori è documenti di supportu hardware, l'ultime versioni di u software è u software archiviatu
• Assistenza Tecnica Generale - Domande Frequenti (FAQ), richieste di supportu tecnicu, gruppi di discussione in linea, lista di membri di u prugramma di partner di design Microchip
• Affari di Microchip - Selettore di prudutti è guide d'ordine, ultimi comunicati di stampa Microchip, lista di seminarii è avvenimenti, liste di uffizii di vendita di Microchip, distributori è rapprisentanti di fabbrica

Serviziu di Notificazione di Cambiamentu di Produttu

• U serviziu di notificazione di cambiamentu di produttu di Microchip aiuta à mantene i clienti attuali nantu à i prudutti Microchip. L'abbonati riceveranu una notificazione per e-mail ogni volta chì ci sò cambiamenti, aghjurnamenti, rivisioni o errata in relazione à una famiglia di prudutti specifica o strumentu di sviluppu d'interessu.
• Per registrà, andate à www.microchip.com/pcn è seguitate l'istruzzioni di registrazione.

Assistenza Clienti
L'utilizatori di i prudutti Microchip ponu riceve assistenza attraversu parechji canali:

• Distributore o Rappresentante
• Uffiziu di Vendita Locale
• Ingegnere di soluzioni integrate (ESE)
• Assistenza tecnica

I clienti anu da cuntattà u so distributore, rappresentante o ESE per supportu. L'uffizii di vendita lucali sò ancu dispunibili per aiutà i clienti. Una lista di l'uffizii di vendita è i lochi hè inclusa in stu documentu.

U supportu tecnicu hè dispunibule attraversu u websitu à: www.microchip.com/support

Funzione di prutezzione di codice di i dispositi Microchip
Nota i seguenti dettagli di a funzione di prutezzione di codice nantu à i prudutti Microchip:

• I prudutti Microchip rispondenu à e specificazioni cuntenute in a so specifica Scheda di Dati Microchip.
• Microchip crede chì a so famiglia di prudutti hè sicura quandu s'utilice in a manera prevista, in e specificazioni operative, è in cundizioni normali.
• Microchip valorizza è prutegge in modu aggressivu i so diritti di pruprietà intellettuale. I tentativi di violazione di e funzioni di prutezzione di u codice di u produttu Microchip sò strettamente pruibiti è ponu violà a Digital Millennium Copyright Act.
• Nè Microchip nè un altru fabricatore di semiconductor pò guarantisci a sicurità di u so codice. A prutezzione di u codice ùn significa micca chì guarantimu chì u pruduttu hè "unbreakable". A prutezzione di u codice hè in constante evoluzione. Microchip hè impegnatu à migliurà continuamente e funzioni di prutezzione di codice di i nostri prudutti.

Avvisu Legale
Questa publicazione è l'infurmazioni quì ponu esse aduprate solu cù i prudutti Microchip, cumpresu per cuncepisce, pruvà è integrà i prudutti Microchip cù a vostra applicazione. L'usu di sta infurmazione
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• Manuale d'usu