在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，隨著技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)于系統(tǒng)性能和功能要求日益提高。核間通信作為提升系統(tǒng)整體效能的關(guān)鍵技術(shù)，成為了關(guān)注焦點(diǎn)。今天，我們和大家分享一個(gè)OpenAMP非對(duì)稱架構(gòu)核間通信方案，基于NXP i.MX 8M Plus平臺(tái)。

OpenAMP架構(gòu)

AMP(Asymmetric Multi-Processing)，即非對(duì)稱多處理架構(gòu)。“非對(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。OpenAMP框架是一個(gè)提供用于處理非對(duì)稱多處理架構(gòu)（AMP）系統(tǒng)的軟件組件，為開(kāi)發(fā)者提供了便捷高效的開(kāi)發(fā)工具。

隨著對(duì)嵌入式系統(tǒng)性能需求的持續(xù)攀升，非對(duì)稱AMP架構(gòu)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為一種新選擇，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，如工業(yè)PLC、繼電保護(hù)裝置、小電流選線設(shè)備等場(chǎng)景，為工業(yè)自動(dòng)化和智能化發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

圖 1

i.MX 8M Plus的OpenAMP開(kāi)發(fā)方案

本案例采用i.MX8M Plus處理器的Cortex-A53核心與Cortex-M7核心，基于RPMsg-lite框架實(shí)現(xiàn)高效的核間通信。

Cortex-A53通過(guò)加載imx_rpmsg_tty驅(qū)動(dòng)，向內(nèi)核注冊(cè)TTY終端設(shè)備。這樣一來(lái)，Linux應(yīng)用層只需通過(guò)訪問(wèn)"/dev/ttyRPMSGxx"設(shè)備節(jié)點(diǎn)，就能實(shí)現(xiàn)間接調(diào)用RPMsg-lite接口，與Cortex-M7核心建立通信連接。

系統(tǒng)框圖如下圖所示。

圖 2

i.MX 8M Plus的典型應(yīng)用領(lǐng)域

i.MX 8M Plus憑借其強(qiáng)大的性能和出色的兼容性，廣泛應(yīng)用多個(gè)領(lǐng)域，為行業(yè)提供了有力的硬件支撐。

圖 3

OpenAMP開(kāi)發(fā)案例演示

為了簡(jiǎn)化描述，本文僅摘錄部分方案功能描述與測(cè)試結(jié)果。
開(kāi)發(fā)環(huán)境

Windows開(kāi)發(fā)環(huán)境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

虛擬機(jī)：VMware15.5.5

Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境：Ubuntu20.04.6 64bit

U-Boot：U-Boot-2022.04

Kernel：Linux-5.15.71-rt51

SDK開(kāi)發(fā)包：SDK_2_12_0_MIMX8ML8xxxKZ

交叉編譯工具鏈：gcc-arm-none-eabi-10.3-2021.10-x86_64-linux

硬件平臺(tái)：創(chuàng)龍科技TLIMX8MP-EVM工業(yè)評(píng)估板（基于NXP i.MX 8M Plus）

案例功能

本文案例主要通過(guò)RPMsg-lite框架演示核間通信。首先，在Cortex-A53核心發(fā)送"Tronlong"字符串到Cortex-M7核心，Cortex-M7核心接收到"Tronlong"字符串后，會(huì)將此消息回發(fā)到Cortex-A53核心，最后，Cortex-A53核心接收并校驗(yàn)消息，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性。

程序原理流程圖如下所示：

圖 4

案例測(cè)試

請(qǐng)使用USB串口線將評(píng)估板的USB TO UART2串口連接至PC機(jī)的USB接口，使用RS232交叉串口母母線、USB轉(zhuǎn)RS232公頭串口線將評(píng)估板的RS232 UART4串口連接至PC機(jī)的USB接口，如下圖所示。

其中USB TO UART2作為Cortex-A53核心調(diào)試串口，RS232 UART4作為Cortex-M7核心調(diào)試串口。

圖 5

參考產(chǎn)品資料進(jìn)行環(huán)境搭建，啟動(dòng)Cortex-M7核心并加載工程鏡像，Cortex-M7核心啟動(dòng)后將自動(dòng)運(yùn)行程序，加載imx_rpmsg_tty模塊，啟動(dòng)核間通信等。

然后將案例rpmsg_lite_str_echo文件拷貝至評(píng)估板文件系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令發(fā)送數(shù)據(jù)至Cortex-M7核心。

Target# ./rpmsg_lite_str_echo /dev/ttyRPMSG30

圖 6

Cortex-M7核心接收到數(shù)據(jù)后，在RS232 UART4調(diào)試串口將數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，同時(shí)將數(shù)據(jù)回發(fā)至Cortex-A53。

圖 7

在USB TO UART2調(diào)試串口可查看Cortex-M7核心回發(fā)的數(shù)據(jù)。

圖 8

如果您還想查看更多i.MX8M Plus相關(guān)的案例演示，請(qǐng)通過(guò)公眾號(hào)（Tronlog創(chuàng)龍科技）查閱，親自上手體驗(yàn)吧！

審核編輯 黃宇