AMP“雙系統(tǒng)”加持，RK3568核心板強(qiáng)實(shí)時(shí)性再升級(jí)

如果要選出飛凌嵌入式最熱門的幾款產(chǎn)品，F(xiàn)ET3568-C系列核心板一定榜上有名。這款高性價(jià)比的全能型核心板上市兩年來已贏得了數(shù)千家客戶的青睞。飛凌嵌入式也在不斷對(duì)它進(jìn)行升級(jí)——從“配置新增”到“100%國產(chǎn)化認(rèn)證”再到“新系統(tǒng)適配”，以滿足更多行業(yè)客戶的需求。

近期，飛凌嵌入式FET3568-C系列核心板再度迎來新升級(jí)——支持“AMP”雙系統(tǒng)。

什么是“AMP”

AMP（非對(duì)稱多處理）簡單來說就是：多核處理器的每個(gè)核之間相互隔離，可以相對(duì)獨(dú)立地運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)或裸機(jī)程序。這種運(yùn)行模式比較適合高實(shí)時(shí)性的應(yīng)用。

FET3568-C核心板AMP

飛凌嵌入式FET3568-C核心板搭載的RK3568處理器采用四核Cortex-A55架構(gòu)，從架構(gòu)上看屬于“同構(gòu)多核架構(gòu)”。

RK3568的AMP SDK與Linux SDK相比，區(qū)別在于Linux SDK中使用的是SMP（對(duì)稱多處理）模式，即只運(yùn)行一個(gè)Linux操作系統(tǒng)，在該操作系統(tǒng)中管理全部四個(gè)核；而AMP SDK使用AMP的模式，四個(gè)核心中的三個(gè)核心共同運(yùn)行一個(gè)Linux操作系統(tǒng)，另一個(gè)核心單獨(dú)運(yùn)行裸機(jī)程序。

由于高實(shí)時(shí)性任務(wù)是由運(yùn)行裸機(jī)程序的核心專門處理的，所以這種運(yùn)行模式可以很好地滿足如電力互聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)安全控制、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的高實(shí)時(shí)性需求。

更低成本，更高實(shí)時(shí)性，更具優(yōu)勢

(1) 更低成本：

為了解決Linux系統(tǒng)主控實(shí)時(shí)性不足的問題，在傳統(tǒng)應(yīng)用中通常會(huì)采取外掛單片機(jī)的方式專門執(zhí)行高實(shí)時(shí)性的程序。

而采用AMP系統(tǒng)就可以舍棄掉外置的單片機(jī)，在FET3568-C核心板上，可以將四個(gè)A55核中的一個(gè)核心分離出來作為實(shí)時(shí)核單獨(dú)運(yùn)行RT-Thread或裸機(jī)程序——只用一顆芯片就能夠完成所有的工作，降低了硬件成本。

(2) 高實(shí)時(shí)性：

由于Linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較低，所以無法用來執(zhí)行對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的任務(wù)。而裸機(jī)程序或者實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)高于Linux系統(tǒng)，同時(shí)也得益于FET3568-C核心板最高2.0GHz的高主頻，運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的A55核也可以擁有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。

核間通信

與其它多核異構(gòu)架構(gòu)的處理器相同，AMP也使用共享內(nèi)存的方式在A核（Linux）與實(shí)時(shí)核（裸機(jī)或?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)）之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

通過物理內(nèi)存DDR分配，將硬件層分為了兩部分：TXVring Buffer(發(fā)送虛擬環(huán)狀緩沖區(qū))和RXVring Buffer(接收虛擬環(huán)狀緩沖區(qū))；其中實(shí)時(shí)核從TXVring區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù)，從RXVring區(qū)讀取接收數(shù)據(jù)，A核反之。

AMP使用示例

目前飛凌嵌入式FET568-C核心板已提供GPIO、UART、SPI接口的使用示例，使用RPMSG進(jìn)行核間通信。其它接口還在適配中，之后會(huì)陸續(xù)開放。裸機(jī)程序可以在提供的工具中使用JLINK仿真調(diào)試。

下面簡要介紹一下裸機(jī)程序中UART接口的使用示例：

(1) 硬件連接

本示例使用的是UART5，使用跳線帽將OK3568-C開發(fā)板上的TX5與RX5短接。

(2) 設(shè)備樹配置

為了防止Linux占用UART5的資源導(dǎo)致實(shí)時(shí)核無法使用UART5，需要先在設(shè)備樹上的rockchip_amp節(jié)點(diǎn)添加對(duì)UART5的資源保護(hù)，包括時(shí)鐘和pinctrl。

clocks = <&cru SCLK_UART5>, <&cru PCLK_UART5>,pinctrl-names = “default”, ”uart5”;pinctrl-1 = <&uart5m1_xfer>;

(3) 裸機(jī)程序的配置

UART接口使用介紹：

 // 管腳配置：選擇UART5的收發(fā)管腳。/* uart5 tx */ HAL_PINCTRL_SetIOMUX(GPIO_BANK3, GPIO_PIN_C2, PIN_CONFIG_MUX_FUNC4); /* uart5 rx */ HAL_PINCTRL_SetIOMUX(GPIO_BANK3, GPIO_PIN_C3, PIN_CONFIG_MUX_FUNC4); /* uart5 m1 */ HAL_PINCTRL_IOFuncSelForUART5(IOFUNC_SEL_M1); // 通訊配置：波特率為115200，無校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位8位，無流控，停止位1位。 /* uart5 config */ struct HAL_UART_CONFIG demo_uart_config = {    .baudRate = UART_BR_115200, // 波特率    .dataBit = UART_DATA_8B, // 數(shù)據(jù)位    .stopBit = UART_ONE_STOPBIT, // 停止位    .parity = UART_PARITY_DISABLE, // 校驗(yàn) }; HAL_UART_Init(&g_uart5Dev, &demo_uart_config); 中斷使能：配置并使能接收超時(shí)中斷。 HAL_IRQ_HANDLER_SetIRQHandler(UART5_IRQn, uart5_isr, NULL); HAL_GIC_Enable(UART5_IRQn);?HAL_UART_EnableIrq(g_uart5Dev.pReg,?UART_IER_RDI);
 // 執(zhí)行流程 // 初始化完成后，會(huì)先發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)。如果接收到數(shù)據(jù)，觸發(fā)中斷，然后將接收的數(shù)據(jù)從調(diào)試串口發(fā)送出來。 // 中斷回調(diào)函數(shù) int iir = 0; iir = HAL_UART_GetIrqID(g_uart5Dev.pReg); if (iir & UART_IIR_RX_TIMEOUT) { do {     ret = HAL_UART_SerialIn(g_uart5Dev.pReg, &c, 1);     if (ret)         printf("%02x ", c);    } while (ret);     printf(“n”); }

示例使用：

根據(jù)OK3568-C開發(fā)板產(chǎn)品資料中提供的手冊(cè)，在裸機(jī)程序的main函數(shù)中調(diào)用我們編寫好的使用例程。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

按照手冊(cè)編譯燒寫完程序后，打開串口調(diào)試助手，打開對(duì)應(yīng)串口，可以看到OK3568-C開發(fā)板開機(jī)后程序發(fā)出的數(shù)據(jù)。

在串口調(diào)試助手，輸入任何數(shù)據(jù)并發(fā)送，觸發(fā)接收中斷，從實(shí)時(shí)核調(diào)試串口(uart4)就可以看到輸入的數(shù)據(jù)了。

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