“國(guó)產(chǎn)雙系統(tǒng)”出爐，RK3568J非對(duì)稱AMP:Linux+RTOS/裸機(jī)

“非對(duì)稱AMP”雙系統(tǒng)是什么

AMP(Asymmetric Multi-Processing)，即非對(duì)稱多處理架構(gòu)?！胺菍?duì)稱AMP”雙系統(tǒng)是指多個(gè)核心相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)或裸機(jī)應(yīng)用程序，如Linux + RTOS/裸機(jī)，但需一個(gè)主核心來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)以及其它從核心。每個(gè)處理器核心相互隔離，擁有屬于自己的內(nèi)存，既可各自獨(dú)立運(yùn)行不同的任務(wù)又可多個(gè)核心之間進(jìn)行核間通信。

隨著對(duì)嵌入式系統(tǒng)要求的不斷提高，非對(duì)稱AMP架構(gòu)如今已成為一種新選擇，主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，如工業(yè)PLC、運(yùn)動(dòng)控制器、機(jī)器人控制器、繼電保護(hù)裝置、小電流選線設(shè)備等。

“非對(duì)稱AMP”對(duì)工業(yè)有何意義

更強(qiáng)“系統(tǒng)實(shí)時(shí)性”非對(duì)稱AMP架構(gòu)擁有更強(qiáng)的系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，原因在于可使用固定的核心進(jìn)行實(shí)時(shí)任務(wù)處理。因此在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中采用非對(duì)稱AMP架構(gòu)時(shí)，兼顧了工業(yè)系統(tǒng)控制設(shè)備需要的復(fù)雜功能和實(shí)時(shí)性。AMP架構(gòu)能夠極大地提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，從而提高系統(tǒng)執(zhí)行效率、計(jì)算能力及響應(yīng)外部事件速度等。

更高“系統(tǒng)穩(wěn)定性”非對(duì)稱AMP架構(gòu)擁有更高的系統(tǒng)穩(wěn)定性，是因?yàn)闊o(wú)需多個(gè)分立CPU之間進(jìn)行頻繁數(shù)據(jù)交互。AMP架構(gòu)中，每個(gè)處理器核心又相互隔離，擁有屬于自己的內(nèi)存，核心之間互不干擾。開(kāi)發(fā)者可根據(jù)開(kāi)發(fā)需要靈活指定某個(gè)任務(wù)僅某個(gè)核心上運(yùn)行，亦可指定不同核心系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性將大大提高，有效地降低系統(tǒng)崩潰概率，從而保證數(shù)據(jù)信息完整性。

更低“系統(tǒng)硬件成本”內(nèi)部通信的方式?jīng)Q定了僅需一套硬件電路即刻實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能，使得非對(duì)稱AMP架構(gòu)方案擁有更低的系統(tǒng)硬件成本。AMP架構(gòu)中各核心可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，可并行執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，在開(kāi)發(fā)中不需額外搭建其他系統(tǒng)硬件設(shè)備支持，在提高效率的同時(shí)大大降低系統(tǒng)硬件成本。而采取分立CPU方案，需要兩套硬件電路(CPU/ROM/RAM/PMIC)，系統(tǒng)硬件成本成倍增加。

RK3568J非對(duì)稱AMP開(kāi)發(fā)案例

創(chuàng)龍科技RK3568J工業(yè)核心板(SOM-TL3568)已提供了非對(duì)稱AMP開(kāi)發(fā)案例，并繼續(xù)快速完善中。目前提供了GPIO、UART控制功能案例，同時(shí)計(jì)劃在近1~2個(gè)月陸續(xù)提供基于AMP架構(gòu)的SPI、I2C、CAN、PCIe等案例。

SOM-TL3568核心板CPU、ROM、RAM、電源、晶振、連接器等所有器件均采用國(guó)產(chǎn)工業(yè)級(jí)方案，國(guó)產(chǎn)化率100%。

下面以串口回顯功能演示非對(duì)稱AMP案例的開(kāi)發(fā)基本流程。

實(shí)現(xiàn)串口回顯功能案例案例功能：CPU0、CPU1、CPU2核心運(yùn)行Linux系統(tǒng)；CPU3核心運(yùn)行Baremetal、RT-Thread(RTOS)程序，實(shí)現(xiàn)RS485 UART7串口的回顯功能。

圖 1

請(qǐng)將案例產(chǎn)品資料案例提供的amp.img鏡像拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令將其固化至Linux系統(tǒng)啟動(dòng)卡對(duì)應(yīng)分區(qū)。備注：如需固化至eMMC，請(qǐng)將設(shè)備節(jié)點(diǎn)修改為"/dev/mmcblk0p8"。

Target#dd if=amp.img of=/dev/mmcblk1p8conv=fsync

Target#sync

Target#reboot

圖 2

將評(píng)估板上電啟動(dòng)，在U-Boot倒計(jì)時(shí)結(jié)束之前按下空格鍵進(jìn)入U(xiǎn)-Boot命令行模式，執(zhí)行如下命令關(guān)閉設(shè)備樹(shù)uart0和uart7配置，避免Linux內(nèi)核占用案例的外設(shè)資源。

U-Boot#fdt set /serial@fdd50000 status "disable"

U-Boot#fdt set /serial@fe6b0000 status "disable"

U-Boot#boot

圖 3

U-Boot啟動(dòng)后，將加載運(yùn)行amp.img鏡像，RS232 UART0串口終端將打印程序運(yùn)行信息。

圖 4Baremetal程序串口終端

圖 5RT-Thread(RTOS)程序串口終端

在RS485 UART7串口終端輸入8個(gè)字符后按回車，串口終端將回顯接收到的字符。

圖 6

同時(shí)RS232 UART0串口終端打印如下程序運(yùn)行信息。

圖 7Baremetal程序串口終端

圖 8RT-Thread(RTOS)程序串口終端