RK3568J支持非对称AMP : Linux+RTOS/裸机啦！

工程师进阶笔记 2023-12-14 932

描述

经验老道的工程师都知道，在工业应用场景和业务逻辑里面，对CPU采集工业传感器信号的实时性要求非常高，同时，操作系统对这些传感器信号的处理，也作了非常严格的实时性限制。

对于实时传感器信号的采集捕获，通常是采用“单片机+RTOS实时操作系统”这种组合方式进行处理；而对于复杂的传感器信号处理、业务应用逻辑和网络任务处理，通常是采用“嵌入式SOC+Linux分时操作系统”这种组合较为恰当。

市场上现在有不少处理器芯片，在其芯片内部集成了多个处理器核心，分时系统核心和实时系统核心，不同的处理器核心之间通过高速总线进行数据共享处理，这次要分享的芯片主角是瑞芯微的RK3568J。

创龙科技基于 RK3568J 处理器芯片，研发出具有“非对称AMP双系统”的工业级核心板 SOM-TL3568，并且对工程师们开源了 Linux + RTOS/裸机的应用案例，广泛应用于工业相关领域。

“非对称AMP”双系统是什么

非对称AMP(Asymmetric Multi-Processing)，即非对称多处理架构。“非对称AMP”双系统主要是指运行同一块芯片内包含多个处理核心，多个核心可以独立运行不同的操作系统，或这运行裸机应用程序。

例如，使用多个核心分别运行 Linux + RTOS/裸机应用程序，但需要注意的是，必需要有一个主核心来控制整个系统以及其它从核心。

每个处理器核心之间的数据空间相互隔离，即拥有属于自己的内存，既可各自独立运行不同的任务，同时又可以多个核心之间进行通信。

随着工业应用现场对嵌入式系统多任务和实时性要求的不断提高，非对称AMP架构如今已成为一种新的选择，其主要应用于工业控制领域，如工业PLC、运动控制器、机器人控制器、继电保护装置、小电流选线设备等。

“非对称AMP”对工业有何重要意义

1- 更强的“系统实时性”非对称AMP架构之所以拥有更强的系统实时性，其原因在于，可以使用固定的核心进行实时任务处理。因此，在工业自动化控制领域中采用非对称AMP架构，可以同时兼顾工业系统控制设备需要的复杂功能和实时性。采用AMP架构，能够极大地提高系统实时性，从而提高系统执行效率、计算能力及响应外部事件速度等。

2- 更高的“系统稳定性”非对称AMP架构拥有更高的系统稳定性，是因为无需多个分立CPU之间进行频繁数据交互。在AMP架构中，每个处理器核心之间相互隔离，独立拥有属于自己的内存，核心之间的数据互不干扰。开发者可根据工业场景需要，灵活地指定某个任务在某个核心上独立运行，也可指定不同核心系统之间进行相互数据通信，因此系统稳定性将会大大提高，有效地降低系统崩溃的概率，从而保证数据信息完整稳定性。

3- 更低的“系统硬件成本”核间通信方式决定了，仅需要一套硬件电路就可以实现复杂的功能，使得非对称AMP架构方案拥有更低的系统硬件成本。 AMP架构中各核心可运行不同的操作系统，可并行执行多个任务，在开发中不需额外搭建其他系统硬件电路，在提高效率的同时，大大降低系统硬件成本。而如果采用分立CPU的设计方案，则需要两套硬件电路(CPU/ROM/RAM/PMIC)，系统硬件成本成倍增加。

RK3568J非对称AMP开发案例

创龙科技基于 RK3568J 处理器研发的工业级核心板(SOM-TL3568)，现已提供了非对称AMP开发案例，并继续快速完善中。目前已经提供了GPIO、UART控制功能案例，同时计划在近1~2个月陆续提供基于AMP架构的SPI、I2C、CAN、PCIe等案例。

SOM-TL3568核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振、连接器等所有器件均采用国产工业级方案，国产化率100%。（1分钟解锁国产化率100%的RK3568J工业核心板）

接下来，我们以串口回显功能为例，演示一下SOM-TL3568核心板的非对称AMP案例的开发基本流程。

实现串口回显功能案例案例实现功能：CPU0、CPU1、CPU2核心运行Linux系统；CPU3核心运行Baremetal、RT-Thread(RTOS)程序，实现RS485 UART7串口的回显功能。