全志T113双核异构处理器的使用基于Tina Linux5.0——异构双核通信验证

6、双核通信验证

6.1、C906小核创建通讯节点

在C906小核串口终端建立两个通讯节点用于监听数据,输入eptdev_bind test 2

cpu0 >eptdev_bind test 2

查看监听节点,输入rpmsg_list_listen

cpu0 >rpmsg_list_listen
name listen alive
test 2 0
console 100 0

6.2、大核创建通讯节点

在Tina Linux下也创建两个通讯监听节点,输入以下两个命令

echo test > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rproc@0/open
echo test > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rproc@0/open

输入后,如下所示:

root@TinaLinux:/sys/class/rpmsg# echo test > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rp
roc@0/open
[  946.762321] virtio_rpmsg_bus virtio0: creating channel sunxi,rpmsg_client addr 0x403
root@TinaLinux:/sys/class/rpmsg# echo test > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rp
roc@0/open
[  951.246499] virtio_rpmsg_bus virtio0: creating channel sunxi,rpmsg_client addr 0x404
root@TinaLinux:/sys/class/rpmsg#

在大核TIna Linux中也创建了两个监听节点,输入ls /dev/rpmsg*查看节点信息

root@TinaLinux:~# ls /dev/rpmsg*
/dev/rpmsg0 /dev/rpmsg1 /dev/rpmsg_ctrl-c906_rproc@0

创建完成后,可以在C906小核终端中查看自动输出的信息

cpu0 >ctrldev: Rx 44 Bytes
client: Rx 8 Bytes
rpmsg0: binding
send 0x13131411 to rpmsg0
create rpmsg0 client success
ctrldev: Rx 44 Bytes
client: Rx 8 Bytes
rpmsg1: binding
send 0x13131411 to rpmsg1
create rpmsg1 client success

6.3、大核传输至C906小核

在Tina Linux下输入

echo "hello Embfly SBC-T113S Board" > /dev/rpmsg0
echo "hello Tina Linux" > /dev/rpmsg1

将Linux Message 0信息通过创建的监听节点传输到C906小核,例如:

root@TinaLinux:~# echo "hello Embfly SBC-T113S Board" > /dev/rpmsg0
root@TinaLinux:~# echo "hello Tina Linux" > /dev/rpmsg1

输入后,打开C906串口终端可以发现,大核传输过来的信息。

rpmsg0: Rx 22 Bytes
Data:hello Embfly SBC-T113S Board

rpmsg1: Rx 17 Bytes
Data:hello Tina Linux

6.4、C906小核传输至大核

在小核端需要使用命令 eptdev_send 用法 eptdev_send ,这里的id号从0开始,我们设置有两个通信节点,所以id号分别为0和1。
在小核的串口终端输入以下命令:

eptdev_send 0 "hello C906"
eptdev_send 1 "hello C906"

例如:

cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906"
will send hello C906 to rpmsg0
cpu0 >eptdev_send 1 "hello C906"
will send hello C906 to rpmsg1

输入完成后,小核会将信息分别传入rpmsg0和rpmsg1两个通讯节点。可以在大核Tina Linux端输入

cat /dev/rpmsg0
cat /dev/rpmsg1

可查看从C906小核传输过来的信息。例如:

root@TinaLinux:~# cat /dev/rpmsg0
hello C906
^C
root@TinaLinux:~# cat /dev/rpmsg1
hello C906
^C

按下Crtl+C结束监听前持续监听该节点。
您可以在小核端多次传输信息到该节点,该节点支持持续接受小核传输的信息,例如:
在C906小核,多次传输信息到监听节点rpmsg0

cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906 "
will send hello C906 to rpmsg0
cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906 "
will send hello C906 to rpmsg0
cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906 "
will send hello C906 to rpmsg0
cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906 "
will send hello C906 to rpmsg0
cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906 "
will send hello C906 to rpmsg0
cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906 "
will send hello C906 to rpmsg0
cpu0 >eptdev_send 0 "hello C906 "
will send hello C906 to rpmsg0

在大核端则会一直接收到小核传输过来的信息

root@TinaLinux:~# cat /dev/rpmsg0
hello C906 hello C906 hello C906 hello C906 hello C906 hello C906 hello C906

6.5、关闭相互通讯

要关闭通信,只要在大核Tina Linux端操作节点即可。输入以下命令,echo 给到rpmsg的控制关闭节点即可。

echo 0 > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rproc@0/close
echo 1 > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rproc@0/close

例如:

root@TinaLinux:~# echo 0 > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rproc@0/close
[ 6783.156899] virtio_rpmsg_bus virtio0: destroying channel sunxi,rpmsg_client addr 0x403
root@TinaLinux:~# echo 1 > /sys/class/rpmsg/rpmsg_ctrl-c906_rproc@0/close
root@TinaLinux:~# [ 6784.224740] virtio_rpmsg_bus virtio0: destroying channel sunxi,rpmsg_client addr 0x404

此时C906小核端也会自动关闭通信节点,自动输出以下信息

send 0x13131411 to rpmsg0
rpmsg0: unbinding
ctrldev: Rx 44 Bytes
send 0x13131411 to rpmsg1
rpmsg1: unbinding

<think>嗯,用户问的是基于全志T113Linux CNC,我需要先了解一下全志T113这个芯片的基本情况。全志科技是一家中国的芯片设计公司,他们的处理器通常用于嵌入式系统和物联网设备。T113系列可能属于他们的某一款SoC,我需要确认一下它的架构和性能参数。 接下来是Linux CNC,也就是计算机数控系统,通常用于控制机床、3D打印机等设备。基于Linux的CNC系统可能指的是像LinuxCNC这样的开源项目,或者是其他基于Linux内核开发的定制系统。需要明确用户是想了解如何在全志T113上部署LinuxCNC,还是开发一个定制的CNC系统。 全志T113的处理器架构可能是ARM Cortex-A系列,比如Cortex-A7或A53,这样它应该能够运行Linux系统。需要确认其主频、内存支持、外设接口(如GPIO、PWM、SPI、I2C等),这些对于CNC系统来说很重要,因为需要实时控制和精确的定时。 然后,实时性是一个关键点。标准的Linux内核并不是实时的,但可以通过打补丁(如PREEMPT_RT)或使用实时内核来增强实时性能。如果用户需要在T113上实现高精度的运动控制,实时性处理是必须的。需要建议用户如何配置实时内核或使用其他实时扩展。 硬件接口方面,CNC系统通常需要控制步进电机或伺服电机,可能通过PWM或步进脉冲信号。T113的GPIO和PWM模块是否足够,或者是否需要额外的硬件,比如FPGA或专用的运动控制芯片,来分担实时任务。此外,外设如编码器输入、限位开关等也需要考虑,需要确认T113是否有足够的接口或是否需要扩展。 软件方面,LinuxCNC本身是一个成熟的系统,但可能需要适配到T113的平台。需要交叉编译工具链,配置设备树(Device Tree)以启用必要的外设,编写或修改驱动程序来支持特定的硬件模块。如果用户是开发者,可能需要指导他们如何移植LinuxCNC到T113,或者使用现有的框架如Machinekit,这可能更易于移植。 开发工具和环境方面,全志通常提供SDK和文档,需要用户获取T113Linux BSP(板级支持包),这可能包含内核源码、驱动和工具。交叉编译环境的搭建也是关键,因为T113是ARM架构,而开发可能在x86主机上进行。 潜在挑战方面,实时性能是否能满足CNC的需求,硬件资源是否足够(比如CPU负载、内存占用),外设接口是否足够且驱动完善,以及系统的稳定性和可靠性。可能需要优化内核配置,减少延迟,或者采用分布式架构,将实时任务分到协处理器上。 应用场景方面,T113可能适合中小型CNC设备,比如教育或DIY项目,或者轻工业应用。如果性能不够,可能需要更高端的处理器,比如全志的H系列或RISC-V架构的芯片。 总结来说,回答需要分步骤解释全志T113的硬件特性,Linux CNC的基本概念,如何在该平台上实现实时控制,软硬件的适配过程,开发工具的使用,以及可能遇到的挑战和解决方案。同时,提供实际应用的建议,帮助用户评估是否适合他们的项目需求。</think>基于全志T113Linux CNC系统开发分析如下: 一、硬件基础:全志T113芯片特性 1. 处理器架构:双核ARM Cortex-A7@1.2GHz + 玄铁C906 RISC-V协处理器 2. 内存支持:DDR3/DDR4/LPDDR3,最大1GB 3. 关键外设: - 4路PWM输出(支持步进电机控制) - 2路CAN总线(工业通信) - USB 2.0/OTG(外设扩展) - 10/100M EMAC(网络通信) 二、实时性实现方案 $$ \text{实时性指标} = \begin{cases} \text{标准Linux内核延迟} \approx 500\mu s \\ \text{PREEMPT_RT补丁后} \leq 50\mu s \\ \text{协处理器实时任务} \leq 10\mu s \end{cases} $$ 1. 双核分工策略: - Cortex-A7运行Linux主系统 - RISC-V协处理器处理实时运动控制 2. 运动控制接口实现: ```c // 步进电机脉冲生成伪代码 void generate_step(int dir, uint32_t steps) { gpio_set(DIR_PIN, dir); for(int i=0; i<steps; i++){ gpio_set(STEP_PIN, 1); delay_ns(500); // 脉冲宽度控制 gpio_set(STEP_PIN, 0); delay_ns(period - 500); } } ``` 三、软件架构设计 1. 系统分层: ``` |-- 用户层(LinuxCNC GUI) |-- 实时层(Xenomai/RTAI) |-- 硬件抽象层(HAL) |-- 内核驱动层 ``` 2. 关键软件组件: - 运动规划:$s(t) = \frac{1}{2}Jt^2 + V_0t + S_0$ (S曲线规划) - 插补算法:线性/圆弧插补实现 - PID控制:$$ u(t) = K_p e(t) + K_i \int_0^t e(\tau)d\tau + K_d \frac{de(t)}{dt} $$ 四、开发环境搭建 1. 工具链配置: ```bash # 交叉编译示例 arm-linux-gnueabihf-gcc -mcpu=cortex-a7 -mfpu=neon-vfpv4 \ -mfloat-abi=hard -O2 -o cnc_main main.c ``` 2. 设备树配置: ```dts pwm: pwm@0300a000 { compatible = "allwinner,sun8i-t113-pwm"; reg = <0x0300a000 0x400>; #pwm-cells = <3>; clocks = <&osc24M>; status = "okay"; }; ``` 五、性能优化策略 1. 计算负载均衡: $$ \text{CPU负载率} = \frac{T_{\text{motion}} + T_{\text{io}}}{T_{\text{cycle}}} \times 100\% < 70\% $$ 2. 运动控制周期优化: - 基础周期:1ms - 高速模式:500μs(需启用协处理器) 六、典型应用场景 1. 教育实训平台 2. 桌面级CNC雕刻机 3. 3D打印机控制 4. 轻型工业机械臂 开发建议: 1. 优先验证RISC-V协处理器的实时性能 2. 使用DMA传输降低CPU中断负载 3. 采用硬件PWM生成精确脉冲 4. 实施温度监测:$T_{junc} = T_{amb} + P_{diss} \times R_{\theta ja}$ 注意事项: - 确保电源质量:纹波电压需满足$\Delta V < 5\% V_{nominal}$ - 信号隔离:数字IO需配置光耦隔离 - 实时任务响应测试需使用示波器验证时序 该方案可实现步进电机控制精度达±1脉冲,适合加工精度要求0.01mm级别的应用场景。对于更高精度需求,建议外接FPGA实现纳米级插补。
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