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隨著市場對嵌入式設備的功能需求越來越高，集成了嵌入式處理器和實時處理器的主控方案日益增多，以便更好地平衡性能與效率——實時核負責高實時性任務，A核處理復雜任務，兩核間需實時交換數據。然而在數據傳輸方面，傳統串行接口盡管成本較低，但其傳輸速率相對較慢；反之，并行接口雖然傳輸速度快，但成本卻比較高。因此，單芯片多核異構處理器就成為能夠滿足需求的理想選擇。 RISC-V作為一種開源指令集架構，以其簡潔性、一致性、可擴展性以及高編譯效率，為實時性處理場景提供了強大的支持。將A核與RISC-V核結合作為單芯多核異構方案，可以有效利用RISC-V的這些優勢，實現高性能與高實時性的有效結合。 
本文將以OK113i-S開發板為例，為大家介紹RISC-V核的資源和應用案例。 1.OK113i-S開發板的RISC-V核 飛凌嵌入式OK113i-S開發板是一款基于全志T113-i工業級處理器開發的高性價比開發板，集成了雙核Cortex-A7 CPU、64位玄鐵C906 RISC-V和DSP，能夠提供高效的計算能力和性價比。尤為值得一提的是，其內置的RISC-V核心作為一款超高能效的實時處理器，主頻峰值可達1008MHz，并標準配備了內存管理單元，能夠流暢運行RTOS系統或裸機程序，進一步提升了應用靈活性。 1.1 RISC-V核的特性 (1) 最高主頻可達1008MHz； (2) 32KB指令緩存； (3) 32KB數據緩存； (4) 可運行于超大容量的DDR ... ... 1.2 RISC-V核的接口資源
2.應用實例 2.1 SPI數據收發 本案例為SPI回環測試，即將SPI的MOSI和MISO兩個引腳短接進行數據收發。 (1) 功能介紹
(2) 效果實現 SPI發送和接收的FIFO均為64個，在底層hal庫程序中，當數據長度小于64字節時，采用中斷方式，當FIFO大于等于64字節時，采用DMA模式。 中斷方式傳輸效果：
DMA方式傳輸效果：
在DMA傳輸方式下，SPI速率默認為5Mbit/s，案例中平均傳輸速率為580.43KB/s，即4.6Mbit/s，接近理論值。 2.2 核間通信RPbuf RPbuf是全志基于RPMsg所實現一套高帶寬數據傳輸的框架。RPMsg是基于共享內存和Msgbox中斷實現的一套核間通信機制，RPMsg除去頭部的16字節數據外，單次最多可發送496字節有效數據。因此，全志基于RPMsg實現了一套大數據量傳輸機制RPbuf，實現原理是在DDR中放置傳輸的數據，通過RPMsg傳輸DDR的地址和大小。我們以單次32KB數據傳輸為例進行展示。 (1) 功能介紹
• VirtIO：一套虛擬化數據傳輸框架，用于管理共享內存VRING； • VRING：由VirtIO管理的一個環形共享內存； • Msgbox：全志提供的一套消息中斷機制，已與linux內核中原生的mailbox框架適配； • MSGBOX_IRQ：Msgbox中斷； • RPMsg：基于VirtIO管理的共享內存所實現一套少量數據傳輸的框架； • RPbuf：全志基于RPMsg所實現一套大量數據傳輸的框架。 由上圖可知（以RISC-V核向A核發送數據為例），RPbuf首先將數據放置在DDR中，再將緩沖區首地址和大小通過RPMsg發送至A核（RPMsg將緩沖區首地址和大小放入VRING，然后請求Msgbox中斷，A核收到這個中斷后，在回調函數中使用RPMsg接口函數來從VRING中取出cmd）。 隨后A核從cmd handler中獲取緩沖區內的地址和長度，最后在應用層讀取數據，從而完成雙核間的數據傳輸。 (2) 效果展示
由上圖測試效果可以看到，帶寬大約為27~30Mbps。 以上就是飛凌嵌入式OK113i-S開發板RISC-V核部分外設的使用方法，是不是感覺和單片機的開發一樣簡單方便呢？點擊下圖進入飛凌嵌入式官網，即可獲得OK113i-S開發板的SDK及RISC-V核的資料。 |
