【實(shí)戰(zhàn)案例】PS+PL異構(gòu)多核開發(fā)，基于復(fù)旦微FMQL20SM國產(chǎn)處理器平臺

程序員庫森

本文主要介紹復(fù)旦微FMQL20S400M的PS + PL異構(gòu)多核開發(fā)案例，基于創(chuàng)龍科技的FMQL20SM工業(yè)評估板。開發(fā)環(huán)境如下：Windows開發(fā)環(huán)境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bitPL端開發(fā)環(huán)境：ProciseIAR：IAR Embedded Workbench ARM 8.11.2
為了簡化描述，本文僅摘錄部分方案功能描述與測試結(jié)果，詳細(xì)相關(guān)資料請掃描文末二維碼下載。
- C- ~; Q7 z7 Q0 b  b* G1 H' }# \復(fù)旦微FMQL20SM ARM+FPGA SoC國產(chǎn)平臺
FMQL20S400M是復(fù)旦微四核ARM Cortex-A7@1GHz（PS端）+85K可編程邏輯資源（PL端）異構(gòu)多核SoC處理器。創(chuàng)龍科技基于FMQL20S400M設(shè)計(jì)的工業(yè)核心板(SOM-TLFM20S)板載的CPU、ROM、RAM、電源、晶振、接器等所有器件，均采用國產(chǎn)工業(yè)級方案，國產(chǎn)化率100%。此外，創(chuàng)龍科技基于FMQL20S400M設(shè)計(jì)的工業(yè)評估板(TLFM20S-EVM)接口資源豐富，支持2路Ethernet、4路USB2.0、2路CAN、2路RS485、RS232等，很好的滿足客戶的項(xiàng)目評估需求！

圖 1
創(chuàng)龍科技FMQL20SM工業(yè)評估板硬件資源圖解

* [7 y  }" u; n& ^) e+ n1 m
PS+PL異構(gòu)多核架構(gòu)優(yōu)勢
+ H8 M4 o. V# \, f/ [) E功耗優(yōu)化根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載情況調(diào)整PS端和PL端部分的功耗，可以實(shí)現(xiàn)整體功耗的優(yōu)化。
  j* d4 Q5 X" H3 `- H性能提升PS端可以運(yùn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，PL端可以執(zhí)行高速的數(shù)據(jù)處理或運(yùn)算任務(wù)，針對特定任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，從而大幅提高系統(tǒng)性能。
靈活性和可擴(kuò)展性PL端可以根據(jù)具體需求配置內(nèi)部的邏輯資源，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，減少對外部硬件的需求，簡化設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的應(yīng)用場景。
FMQL20SM典型應(yīng)用領(lǐng)域
9 n4 o6 ~7 S* }( g" K$ j# ?0 e
圖 2 FMQL20SM典型應(yīng)用領(lǐng)域
（點(diǎn)擊視頻，1分鐘解鎖復(fù)旦微FMQL20SM工業(yè)核心板高光時(shí)刻！)
9 m8 d! O+ q+ Z8 |axi_uart_demo案例演示
案例說明
PS端通過AXI4-Lite總線發(fā)送命令至PL端AXI Uartlite IP核，IP核根據(jù)命令控制評估底板PL端串口進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。
案例測試將PC機(jī)與評估板的調(diào)試串口相連接，將評估板的RS232串口連接至PC機(jī)的USB接口，硬件連接如下圖所示。

圖 3
參考產(chǎn)品資料，先加載設(shè)備樹文件和PL端可執(zhí)行文件，然后在PS端串口終端執(zhí)行如下命令，通過RS232串口向上位機(jī)發(fā)送字符。Target#        echo 'tronlong' > /dev/ttyUL0
+ P4 k& D3 _9 C9 y4 m8 E' c; E
, N9 ]. O* b0 Y! T" V5 }9 G! ~. L
圖 4
此時(shí)，RS232串口終端將顯示上位機(jī)接收到的字符。
/ S8 u, r/ R1 `: ]" b8 L" Q
8 i' t# i7 B4 G; a' G% [
- V/ y  L: F# @4 }! ^, Q圖 5
3 U7 C6 M' S$ G1 y. a- G. P% v在PS端串口終端執(zhí)行如下命令，監(jiān)聽從RS232串口將要接收的字符。Target#        cat /dev/ttyUL0
- J$ J* Q9 t, q9 `( t1 c
' w! Q/ \$ n) u0 }/ {. O* t4 v$ ^7 K圖 6
在RS232串口窗口中輸入字符，再按回車鍵進(jìn)行發(fā)送。
9 q9 F! m$ b- H% ]" e& D& _- n6 _
圖 7
/ D) e1 |, c# s0 o1 O) x同時(shí)，PS端串口終端將會(huì)打印通過RS232串口接收到的字符。
% `2 H! w- J, j" Y- ~9 B( z& ?9 [& h
5 [8 y+ Y: ~  p% l  ?/ }圖 8

, B' C. W' L9 r0 F* [. ?emio_can案例演示
" |4 n3 a6 l6 `案例說明PS端通過EMIO方式使用CAN接口進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。


案例測試
將評估板CAN接口連接至PC機(jī)USB接口，硬件連接如下圖所示。

( [. a' x3 J7 N  `9 J& ^' b& [- R# [
8 ?( m) F8 `' b. D4 ?& P7 \$ c圖 9
. Z, k* m- k# m$ r4 R7 e參考產(chǎn)品資料，先加載PL端可執(zhí)行文件，設(shè)置波特率并啟動(dòng)CAN接口后，請執(zhí)行如下命令，評估板發(fā)送幀ID和數(shù)據(jù)。Target#cansend can0 -i 0x88 0x11 0x22 0x33 0x44 0x55
3 k6 U# f+ i: i4 N: `; `; `
圖 10
PC機(jī)GCANTools軟件接收到評估板發(fā)送的幀ID和數(shù)據(jù)。

圖 11
9 S, q9 i# [! \& ]5 m* n: q  j執(zhí)行如下命令，評估板等待接收數(shù)據(jù)。Target#candump can0
1 h: u  O1 O- |2 K
4 H: R' h" T4 D' d4 Z圖 12
! [1 ]" O  }0 Y& `在GCANTools點(diǎn)擊“發(fā)送”按鈕，向評估板發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。
( {8 c5 W7 w# j! V# r: R
圖 13
評估板接收到GCANTools發(fā)送的幀ID和數(shù)據(jù)。

0 V' P! H+ Z" p: @
- z! ~- o; W" t7 U1 D圖 14
查看PS+PL異構(gòu)多核開發(fā)案例的更多詳情，各位工程師可以掃描下方二維碼，下載資料，即可按照步驟進(jìn)行操作。

4 P  p# R" r, V- e3 X
$ j1 r; M, @3 [' v( C4 U" U. j) y