經驗老道的工程師都知道，在工業應用場景和業務邏輯里面，對CPU采集工業傳感器信號的實時性要求非常高，同時，操作系統對這些傳感器信號的處理，也作了非常嚴格的實時性限制。

對于實時傳感器信號的采集捕獲，通常是采用“單片機+RTOS實時操作系統”這種組合方式進行處理；而對于復雜的傳感器信號處理、業務應用邏輯和網絡任務處理，通常是采用“嵌入式SOC+Linux分時操作系統”這種組合較為恰當。

市場上現在有不少處理器芯片，在其芯片內部集成了多個處理器核心，分時系統核心和實時系統核心，不同的處理器核心之間通過高速總線進行數據共享處理，這次要分享的芯片主角是瑞芯微的RK3568J。

創龍科技基于 RK3568J 處理器芯片，研發出具有“非對稱AMP雙系統”的工業級核心板 SOM-TL3568，并且對工程師們開源了 Linux + RTOS/裸機 的應用案例，廣泛應用于工業相關領域。

“非對稱AMP”雙系統是什么

非對稱AMP(Asymmetric Multi-Processing)，即非對稱多處理架構。“非對稱AMP”雙系統主要是指運行同一塊芯片內包含多個處理核心，多個核心可以獨立運行不同的操作系統，或這運行裸機應用程序。

例如，使用多個核心分別運行Linux + RTOS/裸機應用程序，但需要注意的是，必需要有一個主核心來控制整個系統以及其它從核心。

每個處理器核心之間的數據空間相互隔離，即擁有屬于自己的內存，既可各自獨立運行不同的任務，同時又可以多個核心之間進行通信。

隨著工業應用現場對嵌入式系統多任務和實時性要求的不斷提高，非對稱AMP架構如今已成為一種新的選擇，其主要應用于工業控制領域，如工業PLC、運動控制器、機器人控制器、繼電保護裝置、小電流選線設備等。

“非對稱AMP”對工業有何重要意義

1- 更強的“系統實時性”非對稱AMP架構之所以擁有更強的系統實時性，其原因在于，可以使用固定的核心進行實時任務處理。因此，在工業自動化控制領域中采用非對稱AMP架構，可以同時兼顧工業系統控制設備需要的復雜功能和實時性。 采用AMP架構，能夠極大地提高系統實時性，從而提高系統執行效率、計算能力及響應外部事件速度等。

2- 更高的“系統穩定性”非對稱AMP架構擁有更高的系統穩定性，是因為無需多個分立CPU之間進行頻繁數據交互。 在AMP架構中，每個處理器核心之間相互隔離，獨立擁有屬于自己的內存，核心之間的數據互不干擾。開發者可根據工業場景需要，靈活地指定某個任務在某個核心上獨立運行，也可指定不同核心系統之間進行相互數據通信，因此系統穩定性將會大大提高，有效地降低系統崩潰的概率，從而保證數據信息完整穩定性。

3- 更低的“系統硬件成本”核間通信方式決定了，僅需要一套硬件電路就可以實現復雜的功能，使得非對稱AMP架構方案擁有更低的系統硬件成本。 AMP架構中各核心可運行不同的操作系統，可并行執行多個任務，在開發中不需額外搭建其他系統硬件電路，在提高效率的同時，大大降低系統硬件成本。而如果采用分立CPU的設計方案，則需要兩套硬件電路(CPU/ROM/RAM/PMIC)，系統硬件成本成倍增加。

RK3568J非對稱AMP開發案例

創龍科技基于 RK3568J 處理器研發的工業級核心板(SOM-TL3568)，現已提供了非對稱AMP開發案例，并繼續快速完善中。 目前已經提供了GPIO、UART控制功能案例，同時計劃在近1~2個月陸續提供基于AMP架構的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產工業級方案，國產化率100%。 （1分鐘解鎖國產化率100%的RK3568J工業核心板）

接下來，我們以串口回顯功能為例，演示一下SOM-TL3568核心板的非對稱AMP案例的開發基本流程。

實現串口回顯功能案例案例實現功能：CPU0、CPU1、CPU2核心運行Linux系統；CPU3核心運行Baremetal、RT-Thread(RTOS)程序，實現RS485 UART7串口的回顯功能。

圖 1

請將產品資料案例提供的amp.img鏡像，拷貝至評估板文件系統，然后在開發板命令行終端，執行如下命令，將其固化至Linux系統啟動卡對應分區。

備注：如需固化到eMMC，需要將設備節點修改為"/dev/mmcblk0p8"。

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

Target #sync

Target #reboot

圖 2

將評估板上電啟動后，在U-Boot終端倒計時結束之前，按下空格鍵進入到U-Boot的命令行模式，然后執行如下命令，關閉設備樹的uart0和uart7配置，以避免Linux內核占用案例的外設資源。

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

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

U-Boot #boot

圖 3

在核心板的 U-Boot 啟動成功后，將自動加載運行amp.img鏡像，RS232的UART0串口終端，將打印出程序運行的信息。

圖 4Baremetal程序串口終端

圖 5RT-Thread(RTOS)程序串口終端

在RS485 的 UART7 串口輸入8個字符，然后按回車，串口終端將回顯輸出接收到的字符。

圖 6

與此同時RS232 的 UART0 串口終端，將打印如下程序運行的信息。

圖 7Baremetal 程序終端日志

圖 8RT-Thread 程序終端日志

審核編輯：劉清