Что такое двойная система «Асимметричный AMP»?

AMP (Asymmetric Multi-Processing), то есть асимметричная многопроцессорная архитектура. Двойная система «Асимметричный AMP» означает, что несколько ядер относительно независимо запускают разные операционные системы или приложения «голого железа», например Linux + RTOS/голое железо, но для управления всей системой и другими подчиненными ядрами требуется главное ядро. Каждое ядро ​​процессора изолировано друг от друга и имеет собственную память. Оно может независимо выполнять различные задачи и обмениваться данными между несколькими ядрами.

Поскольку требования к встраиваемым системам продолжают расти, асимметричная архитектура AMP теперь стала новым выбором, в основном используемым в промышленных областях, таких как промышленные ПЛК, контроллеры движения, контроллеры роботов, устройства релейной защиты, оборудование для выбора линий малого тока и т. д. .

Что означает «асимметричный AMP» для промышленности?

Более высокая «производительность системы в реальном времени»

Асимметричная архитектура AMP обеспечивает более высокую производительность системы в реальном времени, поскольку для обработки задач в реальном времени можно использовать фиксированные ядра. Таким образом, при использовании асимметричной архитектуры AMP в области управления промышленной автоматизацией учитываются сложные функции и производительность в реальном времени, необходимые оборудованию управления промышленными системами. Архитектура AMP может значительно улучшить производительность системы в реальном времени, тем самым повышая эффективность выполнения системы, вычислительную мощность и скорость реакции на внешние события.

Большая «стабильность системы»

Асимметричная архитектура AMP обеспечивает более высокую стабильность системы, поскольку нет необходимости частого взаимодействия данных между несколькими дискретными процессорами. В архитектуре AMP каждое ядро ​​процессора изолировано друг от друга и имеет собственную память, поэтому ядра не мешают друг другу. Разработчики могут гибко указать задачу для запуска только на определенном ядре в соответствии с потребностями разработки или указать связь между различными основными системами. Таким образом, стабильность системы будет значительно улучшена, что эффективно снизит вероятность сбоя системы, тем самым обеспечивая целостность данных. .

Более низкая «стоимость системного оборудования»

Метод внутренней связи определяет, что для мгновенной реализации сложных функций необходим только один набор аппаратных схем, благодаря чему решение с асимметричной архитектурой AMP имеет более низкие затраты на системное оборудование. Каждое ядро ​​в архитектуре AMP может работать под управлением разных операционных систем и параллельно выполнять несколько задач. Во время разработки нет необходимости создавать дополнительную аппаратную поддержку системы, что значительно снижает затраты на системное оборудование и одновременно повышает эффективность. Однако для внедрения решения с дискретным ЦП требуется два набора аппаратных схем (ЦП/ПЗУ/ОЗУ/PMIC), что удваивает стоимость аппаратного обеспечения системы.

RK3568J Случай разработки асимметричного усилителя мощности

Промышленная базовая плата Chuanglong Technology RK3568J (SOM-TL3568) обеспечивает возможности разработки асимметричных AMP и продолжает быстро совершенствоваться. В настоящее время предусмотрены корпуса с функциями управления GPIO и UART, а в ближайшие 1-2 месяца планируется предоставить SPI, I2C, CAN, PCIe и другие корпуса на основе архитектуры AMP.

Все компоненты, такие как процессор основной платы SOM-TL3568, ПЗУ, ОЗУ, блок питания, кварцевый генератор и разъемы, используют отечественные решения промышленного уровня со 100% степенью локализации.

Ниже используется функция эха последовательного порта, чтобы продемонстрировать базовый процесс разработки случая асимметричного AMP.

Вариант реализации функции эха последовательного порта

Функция случая: ядра CPU0, CPU1 и CPU2 запускают систему Linux; ядро ​​CPU3 запускает программы Baremetal и RT-Thread (RTOS) для реализации функции эха последовательного порта RS485 UART7.

Рисунок 1

Скопируйте образ amp.img, предоставленный в случае с данными продукта, в файловую систему оценочной платы и выполните следующую команду, чтобы закрепить его в разделе, соответствующем загрузочной карте системы Linux.

Примечание. Если вам необходимо перейти на eMMC, измените узел устройства на «/dev/mmcblk0p8».

Target# dd if=amp.img of=/dev/mmcblk1p8 conv=fsync

Target# sync

Target# reboot

Рисунок 2

Включите оценочную плату, нажмите пробел до окончания обратного отсчета U-Boot, чтобы войти в режим командной строки U-Boot, и выполните следующую команду, чтобы закрыть конфигурацию uart0 и uart7 дерева устройств, чтобы ядро ​​Linux не занимало периферийное устройство. ресурсы дела.

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

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

U-Boot# boot

Рисунок 3

После запуска U-Boot будет загружен работающий образ amp.img, и терминал последовательного порта RS232 UART0 распечатает информацию о работе программы.

Рисунок 4. Программный последовательный терминал Baremetal.

Рисунок 5. Терминал последовательного порта программы RT-Thread (RTOS).

Введите 8 символов в последовательный терминал RS485 UART7 и нажмите Enter. Последовательный терминал выведет полученные символы.

Рисунок 6

В то же время терминал последовательного порта RS232 UART0 печатает следующую информацию о запуске программы.

Рисунок 7. Терминал последовательного порта программы Baremetal.

Рисунок 8. Терминал последовательного порта программы RT-Thread (RTOS).