【實戰(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，詳細相關(guān)資料請掃描文末二維碼下載。
" c4 v/ l( l4 h復(fù)旦微FMQL20SM ARM+FPGA SoC國產(chǎn)平臺
+ B* A2 u7 F# \3 sFMQL20S400M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目評估需求！

0 c( a0 x$ G- V# U* p* v* y圖 1
創(chuàng)龍科技FMQL20SM工業(yè)評估板硬件資源圖解

$ \1 E$ @# |3 E$ F7 z. B
PS+PL異構(gòu)多核架構(gòu)優(yōu)勢
功耗優(yōu)化根據(jù)系統(tǒng)的實際負載情況調(diào)整PS端和PL端部分的功耗，可以實現(xiàn)整體功耗的優(yōu)化。
: Y6 e* f4 y8 s- U性能提升PS端可以運行操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，PL端可以執(zhí)行高速的數(shù)據(jù)處理或運算任務(wù)，針對特定任務(wù)進行優(yōu)化，從而大幅提高系統(tǒng)性能。
靈活性和可擴展性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，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的應(yīng)用場景。
2 _- C, ], I2 K% JFMQL20SM典型應(yīng)用領(lǐng)域
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圖 2 FMQL20SM典型應(yīng)用領(lǐng)域
（點擊視頻，1分鐘解鎖復(fù)旦微FMQL20SM工業(yè)核心板高光時刻！)
4 z) w5 f  \$ _$ x7 [axi_uart_demo案例演示
& @7 w; y2 d; s, A( U4 o* B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端串口進行數(shù)據(jù)收發(fā)。
1 B3 N& y0 W6 D, M案例測試將PC機與評估板的調(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串口向上位機發(fā)送字符。Target#        echo 'tronlong' > /dev/ttyUL0


' r) S9 ~1 b% m6 L& u4 q- p圖 4
& @) V% K, W1 t- m. Z2 e" L' @) `此時，RS232串口終端將顯示上位機接收到的字符。


. F- {  L* w" u: z1 F! m) A. v圖 5
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

! u7 G- L' w- E0 c; ]圖 6
% Z& ~# p9 a1 h( L在RS232串口窗口中輸入字符，再按回車鍵進行發(fā)送。

+ }3 i4 w/ N$ U2 Y圖 7
同時，PS端串口終端將會打印通過RS232串口接收到的字符。
9 M' G7 S. X* f) `4 O5 c( q: c
* K0 _6 b: }/ O$ H圖 8
* b8 P, p( \/ w- K) r
emio_can案例演示
. q, t8 _! w! ?1 F5 Z% e案例說明PS端通過EMIO方式使用CAN接口進行數(shù)據(jù)收發(fā)。

3 @$ z7 x' E8 A6 u, P: D+ @7 P6 E
案例測試
# }, B# `4 `7 C$ B% C將評估板CAN接口連接至PC機USB接口，硬件連接如下圖所示。
$ F1 n5 b0 l9 F  J: W4 B+ E/ h

; l& z2 Z9 x; f6 }2 C圖 9
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

- A0 c9 T% G1 e2 q圖 10
6 o; A; {9 G# GPC機GCANTools軟件接收到評估板發(fā)送的幀ID和數(shù)據(jù)。
2 p1 E4 s7 D6 z" K
. T% v  ^+ D5 q$ n/ ?. m7 r, D圖 11
執(zhí)行如下命令，評估板等待接收數(shù)據(jù)。Target#candump can0
1 @9 [( U/ |5 b0 L! Q, R
1 J; E* ?0 p  e9 `; O2 B5 \& M圖 12
在GCANTools點擊“發(fā)送”按鈕，向評估板發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。
4 Y  E! I+ W7 j2 F. ]4 z
圖 13
評估板接收到GCANTools發(fā)送的幀ID和數(shù)據(jù)。

6 g0 _, E7 z4 ^2 r  Z* {! G
, ^' w" a5 E- ~% l% p4 ?# Z圖 14
: ]2 R# N0 w% c! C: S9 Q) K" R; N. J, d! w0 r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，即可按照步驟進行操作。
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