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一、什么是AMP？為什么重要？

AMP（Asymmetric Multi-Processing）非對(duì)稱多處理架構(gòu)，允許單個(gè)芯片的不同核心運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)或裸機(jī)程序。相比傳統(tǒng)的SMP（對(duì)稱多處理），AMP具有獨(dú)特優(yōu)勢。

核心特性：

•異構(gòu)運(yùn)算：不同核心運(yùn)行最適合的操作系統(tǒng)，如Linux處理復(fù)雜應(yīng)用，RT-Thread保障實(shí)時(shí)任務(wù)

•資源隔離：各核心擁有獨(dú)立內(nèi)存空間，避免資源沖突

•靈活通信：通過共享內(nèi)存、RPMSG等方式實(shí)現(xiàn)高效核間通信

商業(yè)價(jià)值：

•成本優(yōu)化：單芯片替代多芯片方案，減少PCB面積和元器件數(shù)量

•開發(fā)靈活：支持Linux、RT-Thread、裸機(jī)程序的自由組合

•系統(tǒng)可靠：故障隔離，關(guān)鍵任務(wù)永不掉線

二、實(shí)戰(zhàn)選型：MYD-LR3576的AMP硬件基礎(chǔ)

米爾核心板 MYD-LR3576 基于 RK3576 處理器，集成三大核心集群：AP 端配備 4 顆 ARM Cortex-A72 與 4 顆 ARM Cortex-A53 核心，MCU 端搭載 1 顆 ARM Cortex-M0 核心，通過 AMP 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)異構(gòu)運(yùn)行，在成本優(yōu)化與開發(fā)靈活性上展現(xiàn)突出優(yōu)勢。

米爾基于RK3576開發(fā)板

三大核心集群：

系統(tǒng)支持：

已驗(yàn)證AMP方案：

•AP+AP架構(gòu)：Linux + RT-Thread/Bare-metal

•AP+MCU架構(gòu)：Linux + MCU RT-Thread/Bare-metal

三、實(shí)戰(zhàn)操作：AMP 系統(tǒng)串口資源配置

實(shí)戰(zhàn)目標(biāo)：基于MYD-LR3576開發(fā)板，詳細(xì)講解Linux與RT-Thread側(cè)的串口資源配置全流程，實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的完整落地。

3.1 Linux 側(cè)串口資源的剝離與分配

在 AMP 架構(gòu)中，若需將 UART6 分配給 RT-Thread 從核使用，需先在 Linux 設(shè)備樹中完成資源剝離，避免 Linux 內(nèi)核對(duì)該外設(shè)的占用。

1.    失能UART6: Linux 設(shè)備樹通過節(jié)點(diǎn)狀態(tài)配置控制外設(shè)的啟用 / 禁用。對(duì)于 UART6，需在其節(jié)點(diǎn)中添加 “status = "disabled"” 屬性，明確告知 Linux 內(nèi)核：該串口不再由 Linux 管理。

&uart6 {

status = "disabled";  // 剝離Linux對(duì)UART6的控制權(quán)

};

2.    分配UART6 資源

剝離后的 UART6 資源需通過 rockchip_amp 節(jié)點(diǎn)重新分配給從核，配置內(nèi)容包括時(shí)鐘資源、引腳功能與中斷路由：

&rockchip_amp {

clocks = <...>, <&cru SCLK_UART6>, <&cru PCLK_UART6>;

pinctrl-0 = <&uart6m3_xfer>;

amp-irqs = <GIC_AMP_IRQ_CFG_ROUTE(114, CPU_GET_AFFINITY(3, 0))>;

};

3.    分配從核內(nèi)存

為避免 Linux 內(nèi)核占用從核的運(yùn)行內(nèi)存，需在 reserved-memory 節(jié)點(diǎn)中劃分專屬內(nèi)存區(qū)域。例如，為 RT-Thread 從核預(yù)留 8MB 內(nèi)存：

amp_reserved: amp@41800000 {

reg = <0x0 0x41800000 0x0 0x00800000>; // 起始地址0x41800000，大小8MB

no-map; // 禁止Linux映射該區(qū)域，確保從核獨(dú)占

};

3.2 RT-Thread 側(cè) UART6 的初始化與啟用

Linux 側(cè)完成資源剝離后，需在 RT-Thread 中對(duì) UART6 進(jìn)行初始化，使其具備通信能力。RT-Thread 的配置流程主要包括引腳復(fù)用、中斷路由與外設(shè)使能三步。

1.    UART6 引腳復(fù)用配置

RK3576 的引腳支持多功能復(fù)用，UART6 的 TX/RX 引腳需配置為對(duì)應(yīng)功能模式（如 Func13）。通過 RT-Thread 的硬件抽象層（HAL）接口，可直接完成引腳功能的配置：

#ifdef RT_USING_UART6

uart6_m3_iomux_config();

#endif

void uart6_m3_iomux_config(void)

{

HAL_PINCTRL_SetIOMUX(GPIO_BANK4, GPIO_PIN_C5, PIN_CONFIG_MUX_FUNC13);

HAL_PINCTRL_SetIOMUX(GPIO_BANK4, GPIO_PIN_C4, PIN_CONFIG_MUX_FUNC13);

}

2.    UART6 中斷路由配置

為確保 UART6 的中斷能被 CPU3（從核）響應(yīng)，需通過 GIC 中斷控制器的路由配置，將 UART6 的中斷號(hào)與 CPU3 綁定。RT-Thread 提供了簡潔的條件編譯選項(xiàng)：

#ifdef RT_USING_UART6

GIC_AMP_IRQ_CFG_ROUTE(UART6_IRQn, 0xd0, CPU_GET_AFFINITY(3, 0));

#endif

3.    UART6 RTOS側(cè)使能

通過在 RT-Thread 的配置文件中啟用對(duì)應(yīng)選項(xiàng)，使能 UART6條件編譯：

CONFIG_RT_CONSOLE_DEVICE_NAME="uart6"

CONFIG_RT_USING_UART6=y

四、編譯部署：AMP系統(tǒng)鏡像構(gòu)建

4.1 編譯鏡像

完成配置后，返回 SDK 工程根目錄，執(zhí)行編譯腳本：

cd MYD-LR3576

./build.sh lunch

1. rockchip_defconfig

2. rockchip_rk3576_myd_lr3576_amp_defconfig

3. rockchip_rk3576_myd_lr3576_defconfig

4. rockchip_rk3576_myd_lr3576_mcu_defconfig

Which would you like? [1]: 2

....

./build.sh # 完整編譯

編譯成功后，生成的系統(tǒng)鏡像文件路徑為：

ls output/update/Image/update.img

update.img

4.2 燒錄鏡像至開發(fā)板

請(qǐng)使用瑞芯微官方燒錄工具 RKDevTool 將鏡像寫入開發(fā)板。

五、功能驗(yàn)證

5.1 驗(yàn)證環(huán)境搭建

連接開發(fā)板 Debug 口：串口參數(shù)設(shè)為 115200 波特率、8 數(shù)據(jù)位、1 停止位、無校驗(yàn)位；

連接開發(fā)板 UART6 串口（具體位置如下圖）：參數(shù)設(shè)為 1500000 波特率、8 數(shù)據(jù)位、1 停止位、無校驗(yàn)位。

5.2 主核驗(yàn)證（Linux終端）

打開主核debug終端，輸入lscpu命令查看CPU信息，若Cortex-A53核心數(shù)量顯示為3（原4顆，1顆分配給RT-Thread），說明主核配置生效：

lscpu

# 輸出結(jié)果中Cortex-A53核心數(shù)為3

5.3 從核驗(yàn)證（RT-Thread終端）

打開UART6對(duì)應(yīng)的串口終端（波特率默認(rèn)150000），若能看到RT-Thread的啟動(dòng)日志，說明從核系統(tǒng)已成功運(yùn)行，UART6外設(shè)正常工作。

六、總結(jié)

本次串口資源配置實(shí)戰(zhàn)，清晰地驗(yàn)證了外設(shè)從Linux側(cè)剝離、再分配至RT-Thread側(cè)的核心方法論。這僅是AMP靈活性的起點(diǎn)，基于相同的配置邏輯，開發(fā)者還可將GPIO、I2C、SPI等更多外設(shè)進(jìn)行精細(xì)化分配。

這種靈活的異構(gòu)計(jì)算模式，使其能夠無縫適配多類對(duì)性能、實(shí)時(shí)性與功耗有綜合要求的工業(yè)與嵌入式場景。其典型應(yīng)用模式可歸納如下：

1.    工業(yè)網(wǎng)關(guān)：Linux運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、數(shù)據(jù)庫與Web服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上云與遠(yuǎn)程管理；RT-Thread則實(shí)時(shí)采集PLC數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)控制執(zhí)行器，保障工業(yè)現(xiàn)場毫秒級(jí)響應(yīng)與確定性。

2.    機(jī)器人控制器：Linux承載SLAM算法、視覺感知、路徑規(guī)劃與人機(jī)交互界面；RT-Thread專責(zé)多軸電機(jī)閉環(huán)控制、高頻率傳感器融合及硬實(shí)時(shí)安全連鎖。

3.    智能音視頻設(shè)備：Linux處理高清音視頻編解碼、AI模型推理及云服務(wù)對(duì)接；獨(dú)立Cortex-M0核心則實(shí)現(xiàn)低功耗待機(jī)、語音關(guān)鍵詞喚醒與觸控檢測，顯著優(yōu)化系統(tǒng)功耗與響應(yīng)速度。

AMP架構(gòu)的價(jià)值，正是在于讓開發(fā)者能夠根據(jù)場景需求，在同一硬件平臺(tái)上自由調(diào)配計(jì)算資源，實(shí)現(xiàn)性能、成本與功耗的最佳平衡。