一篇文章玩转T113的ARM+RSIC V+DSP三核异构!

2025-03-20

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来源:米尔电子
近年来,随着半导体产业的快速发展和技术的不断迭代,物联网设备种类繁多(如智能家居、工业传感器),对算力、功耗、实时性要求差异大,单一架构无法满足所有需求。因此米尔推出MYD-YT113i开发板(基于全志T113-i)来应对这一市场需求。

米尔基于全志T113-i核心板及开发板
T113-i芯片及OpenAMP简介
T113-i芯片简介
T113-i由两颗ARM A7 、一颗C906(RISC-V)和一颗DSP(HIFI 4)组成。
C906(RISC-V核)特性:
主频最高1008MHz 32KB I-cache+32 KB D-cache 操作系统支持裸跑和FreeRTOS实时操作系统 支持少量数据核间通讯(RPMsg)和大量核间数据(RPBuf)
DSP(HIFI 4)特性:
最高主频600MHz 32KB L1 I-cache+32 KB L1 D-cache 64KB I-ram+64KB D-ram 操作系统支持裸跑和FreeRTOS实时操作系统 支持少量数据核间通讯(RPMsg)和大量核间数据(RPBuf)
OpenAMP系统原理
T113-i=2×ARM A7 + 1×C906(RISC-V) + 1×DSP(HIFI 4)组成,其中两个A7核为主核心,C906(RISC-V核)和DSP为双副核心。而其中的RISC-V属于超高能效副核心,标配内存管理单元,可运行RTOS或裸机程序,T113的主核运行Linux进行人机界面的交互和应用流程,而RISC-V则是后台可进行大数据数据采集,或者相关编码器的控制等,降低主核被中断的次数,大大提供了主核的运行效率。每个处理器核心相互隔离,拥有属于自己的内存,既可各自独立运行不同的任务,又可多个核心之间进行核间通信,这些不同架构的核心以及他们上面所运行的软件组合在一起,就成了 AMP 系统(Asymmetric Multiprocessing System 异构多处理系统)即非对称多处理架构。
AMP系统通信机制详解
AMP通信原理
由于两个核心存在的目的是协同的处理,因此在异构多处理系统中往往会形成Master-Remote结构。主核心启动后启动从核心。当两个核心上的系统都启动完成后,他们之间就通过IPC(Inter Processor Communication)方式进行通信,而 RPMsg就是IPC中的一种。
在AMP系统中,两个核心通过共享内存的方式进行通信。两个核心通过AMP中断来传递讯息。内存的管理由主核负责。
使用 RPMsg进行核间通信
RPMsg整体通讯框架
上面介绍了通讯原理,这里讲解如何通讯,AMP使用RPMsg框架进行通讯,该框架用于AMP场景下处理器之间进行相互通信。OpenAMP内部实现了可用于RTOS或裸机系统中的RPMsg框架,与Linux内核的RPMsg框架兼容。
RTOS 端调用 rpmsg_create_ept 创建指定 name 的端点。 Linux 端 rpmsg core 层收到端点创建消息,调用 rpmsg_register_device 将其作为一个设备注册到 rpmsg bus。 Linux 端 rpmsg bus 匹配到相应的驱动,触发其 probe 函数。 Linux 端驱动 probe 函数完成一些资源的分配以及文件节点的生成。 Linux 端驱动的 probe 函数调用完后,rpmsg bus 会回复一个 ACK。 RTOS 端收到 ACK 后设置端点的状态,此时使用 is_rpmsg_ept_ready 函数会返回 true。
RPMsg数据传输流程如下:
下面展示一次RPMsg数据传输的通信过程,下面详细说明:
arm端把数据拷贝到buffer中,在初始化时已经将buffer和payload memory地址绑定,因此数据拷贝后相当于存放到了payloadmemory中。 在消息传输命令后加上数据在payload memory中的起始地址和长度,组成数据包,调用RPMsg接口发送。
案例与性能测试
A核与RISC-V核通讯流程
A核与RISC-V核通讯流程如下:
1. 首先监听端点
2. 创建端点
3. 节点通讯
linux向riscv发送
4. riscv接收数据
A核与RISC-V核数据传输性能测试
1. 主核测试结果:
2. 从核测试结果:
3. 通过输出的结果可以得到:
[rpmsg1] send: 496.000000Kb 20.000000ms 24.799999M/s
[rpmsg1] receive : 496.000000Kb 9980.000000ms 0.049699Mb/s
发送496KB数据耗时20ms发送速率为24.79Mb/s
DSP GPADC采集测试
采集流程如下:
1. 开启DSP
2. DSP核打印
3. 开启DSP后,把GPADC0引脚接入1.8V电源,此时用户可以执行A核应用程序与DSP进行通讯,使DSP进行GPADC采集并返回数据
可以看到GPADC0收的电压数据为1792,转换为电压值为:1792/1000=1.792V。
产品型号 | 主芯片 | 内存 | 存储器 | 工作温度 |
MYC-YT113i-4E256D-110-I | T113-i | 256MB DDR3 | 4GB eMMC | -40℃~+85℃ |
MYC-YT113i-4E512D-110-I | T113-i | 512MB DDR3 | 4GB eMMC | -40℃~+85℃ |
MYC-YT113i-8E512D-110-I | T113-i | 512MB DDR3 | 8GB eMMC | -40℃~+85℃ |
MYC-YT113i-8E1D-110-I | T113-i | 1GB DDR3 | 8GB eMMC | -40℃~+85℃ |
表 MYC-YT113-i核心板选型表
产品型号 | 对应核心板型号 | 工作温度 |
MYD-YT113i-4E256D-110-I | MYC-YT113i-4E256D-110-I | -40℃~+85℃ 工业级 |
MYD-YT113i-4E512D-110-I | MYC-YT113i-4E512D-110-I | -40℃~+85℃ 工业级 |
MYD-YT113i-8E512D-110-I | MYC-YT113i-8E512D-110-I | -40℃~+85℃ 工业级 |
MYD-YT113i-8E1D-110-I | MYC-YT113i-8E1D-110-I | -40℃~+85℃ 工业级 |
表 MYD-YT113-i开发板选型表
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