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嵌入式软件与生态系统

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嵌入式软件与生态系统

新增功能

概述

AMD 自适应 SoC 嵌入式软件生态系统

通过软件实现快速创新与连接

AMD 嵌入式软件生态系统助力开发人员加速从构想到市场就绪型嵌入式系统的进程。该生态系统旨在通过一系列全面的工具、运行时和环境,无缝利用 AMD 器件嵌入式产品系列的强大功能,其中包括 AMD Zynq™ 7000 SoC、Zynq UltraScale+™ MPSoC、Versal™ 自适应 SoC,以及 MicroBlaze 处理器内核等。我们的产品建立在高级特性的基础之上,包括开创性的安全与虚拟化软件驱动程序,错综复杂地编织在我们的 Zynq 和 Versal 器件架构中。这种协同作用可释放构建巧妙的独特互联系统的潜力,满足现代嵌入式应用的需求。

Embedded-SW-Stack

构建及开发工具

Linux

AMD Linux 是 AMD 产品使用的最普遍操作系统。AMD 不仅针对简化的 Linux 开发流程提供 PetaLinux 工具,而且还从我们的 GIT 存储库提供源代码和 Yocto 秘诀文件,以便内部构建系统或第三方工具能够为 AMD 芯片提供 Linux 支持。AMD Linux 项目是一个定制的非商业性 Linux 开发项目,主要针对在 AMD Versal™ 自适应 SoCZynq™ UltraScale™ MPSoCZynq 7000 SoCMicroBlaze 处理器上进行的开发。

AMD 发布版本的 Linux 内核支持包括如下内容:

  • 2023.x is v6.1
  • 2022.x is v5.15
  • 2023.x is v6.1

构建工具

AMD 提供两款工具来构建和部署嵌入式 Linux 解决方案。这些工具有 AMD 的 PetaLinuxYocto 的开源项目。PetaLinux 为用户提供一个 GUI 来快速构建嵌入式 Linux 映像,经验更丰富的用户可使用 Yocto 为其电路板定制基于 Linux 的操作系统。

AMD 产品由一系列完整的开源资源提供支持,可为 AMD SoC 或仿真平台开发、引导、运行、调试和维护基于 Linux 的应用。我们提供示例应用、内核结构、Yocto 方案、多处理与实时解决方案、器件驱动。Linux 开源开发者将找到熟悉的资源、工具和支持论坛,在这里他们可以进行学习、开发并与其他有相同兴趣、需求和激情的人士进行互动交流。

开发工具

Vitis™ 统一软件平台、AMD 软件开发套件 (SDK) 和生态系统合作伙伴工具提供广泛的开发环境选择,其可为 Zynq 和 Versal 平台实现类似于 SoC 的 C/C++ 编程。

AMD 软件环境
  • Vitis 统一软件平台 — 面向 Zynq UltraScale+™ MPSoC 及 RFSoC 以及 Versal 自适应 SoC 器件的嵌入式软件开发。
  • 软件开发套件 (SDK) — Zynq 7000 SoC、Zynq UltraScale+ MPSoC 和 MicroBlaze 的设计调试。
    (注:截止到 2019.1,SDK 被归为原有工具,将不再更新。)
行业生态系统软件开发与工具

RTOS & 库合作伙伴

RTOS、Hypervisors 和 Baremetal

RTOS

“实时操作系统 (RTOS) 是一种旨在在实时应用处理数据传入时为其提供服务的操作系统 (OS),通常没有缓冲延迟。“(wikipedia.org)

RTOS 的关键因素是保持简单和轻量级。其它因素有最低的中断时延和接触线程切换时延。RTOS 的价值更多在于它的响应速度和确定性,而不是它所能处理的复杂性。

FreeRTOS

FreeRTOS 是亚马逊网络服务的一款市场领先的 RTOS,支持 35 个以上的架构,2017 年每 3 分钟就会下载一次。它经过专业开发,进行了严格的质量控制,非常稳健,得到了广泛的支持,而且无需公开您的专有源代码,便可免费嵌入到商业产品中。(参考: https://www.freertos.org/RTOS.html

如欲了解有关 FreeRTOS 的更多详情,敬请访问:https://www.freertos.org/RTOS.html

freertos-logo

FreeRTOS 内核端口针对以下 AMD 自适应 SoC、FPGA 和 SOM 提供:

处理器 器件
64 位 Arm® Cortex®-A72 应用处理器单元 (APU) 和 32 位 Cortex-R5 实时处理器单元 (RPU) Versal™ 自适应 SoC 器件
64 位 Arm Cortex-A53 应用处理器单元 (APU) 和 32 位 Cortex-R5 实时处理器单元 (RPU) Zynq™ UltraScale+™ MPSoC 器件 & Kria™ SOM
32 位 Arm Cortex-A9 应用处理器单元 (APU) Zynq 7000 SoC 器件
32 位 MicroBlaze™ 处理器 所有

有关 AMD 产品上 FreeRTOS 的更多信息和支持资源,请参见 AMD FreeRTOS

AMD 及生态系统合作伙伴的 RTOS 支持:

供应商 产品 Zynq 7000 SoC Zynq UltraScale+ MPSoC Versal 自适应 SoC MicroBlaze
Cortex-A9 Cortex-A53 Cortex-R5 VCU Mali-400 Cortex-A72 Cortex-R5F AIE
AMD Bare-metal Y Y1 Y Y Y Y Y Y Y
AMD FreeRTOS Y Y1 Y N N Y Y Y Y
BlackBerry QNX Neutrino Y N Y Y N N
面向安全的 QNX OS Y N Y Y N N
Wind River VxWorks Y Y N Y Y N N
Green Hills INTEGRITY-178 N Y N N Y N N
INTEGRITY Y N N Y N N
u-velOsity N N Y N N Y3 N N
Siemens Nucleus Y Y N N Y4 N N
PX5 PX5 RTOS N Y N N Y
Microsoft Azure RTOS Y Y N N Y
ETAS ETAS RTA-OS Y Y N N
Sysgo PikeOS Y N N
PikeOS for MPU N N Y N N
Lynx LynxOS-178 N Y N N
Weston Embedded Cesium Cs/OS2, OS3 Y Y N N
DDC-I Deos Y N

N
RTEMS RTEMS Y Y N N Y N Y
eForce uC3 Y1 Y1 N

N
ENEA OSE Y N

N
eSOL eT-kernel Y N N
Silicon Labs Micrium uc/OS-II / OS-III5 Y Y1 Y N N
Sciopta Sciopta RTOS Y1 Y1 Y N N
Wittenstein SafeRTOS Y1 N N
Segger emBOS Y1 N N

信息:大多数 RTOS 针对不同的安全标准提供某些级别的认证。请咨询操作系统供应商,确定其是否有特定需求。

1- 无 SMP 支持
2 - Micrium 处于维护专用模式下。Weston Embedded 将以 Cesium 品牌运作该操作系统。
3 - 架构支持包
4 - 开发中
5 - 仅限原有操作系统,请联系 Weston Embedded 获得支持

更多信息和支持资源,请参见位于 嵌入式软件生态系统上的 AMD Wiki。

虚拟化和管理程序

AMD 为其客户与合作伙伴提供关键技术、文档和技术支持,在产品上实现高级、多操作系统设计。Ecosystem 的产品包括:

信息: 1 - 需要签订服务合同

更多信息和支持资源,请参见位于 嵌入式软件生态系统上的 AMD Wiki。

裸机与库

AMD 还提供其它库和裸机驱动程序。这些库专门针对 AMD 器件开发。

  • Iwip — 网络 TCP/IP 协议栈
  • xilisf — 闪存
  • 独立 BSP — 电路板支持包
  • xilffs — FAT 文件系统
  • xilfpga — PL/FPGA 管理(比特流加载)
  • xilskey — 安全
  • xilsecure — 安全
  • xilrsa — 安全

裸机驱动程序与库的更多信息和支持资源,请参见位于 裸机与库上的 AMD Wiki。

嵌入式 Linux

开源 Linux 是在嵌入式硬件上运行的最流行操作系统,AMD 自 2001 年推出 AMD Virtex™-II Pro FPGA 以来,一直在其 FPGA 和自适应 SoC 器件上提供 Linux 支持。除了 PetaLinux 和 Yocto 构建环境外,AMD 还为来自一些第三方供应商的 AMD 器件提供商业支持,其中包括 Canonical Ltd. 的 Certified Ubuntu。

Yocto

正如 Yocto 项目所述:“Yocto 项目是一个开源协作项目,可帮助开发人员在不考虑硬件架构的情况下,为嵌入式产品创建基于 Linux 的自定义系统。该项目提供一系列灵活的工具和一个全球嵌入式开发人员可共享技术、软件堆栈、配置和最佳实践的空间,这些可用来为嵌入式设备创建定制 Linux 映像。”

PetaLinux

PetaLinux 提供在 AMD 处理系统上定制、构建和评估嵌入式 Linux 解决方案所需的一切。该解决方案专为提高设计效率量身打造,与 AMD 硬件设计工具配合使用,可针对 Versal™ 自适应 SoC、Zynq™ UltraScale+™ MPSoC、Zynq 7000 SoC 和 MicroBlaze™ 处理器简化 Linux 系统的开发。

Linux

供应商 产品 分配 Versal 自适应 SoC Zynq UltraScale+ MPSoC Zynq 7000 SoC MicroBlaze
AMD PetaLinux Yocto Y Y Y Y
Yocto Yocto Y Y Y Y
Canonical Ubuntu Debian Y1 Y N N
Wind River Wind River Linux Yocto Y Y N
Foundies.io FoundriesFactory Yocto Y N N
Siemens Sokol Flex OS Yocto N Y N
Sokol Omni OS Debian N Y N N
TimeSys Linux 服务 Yocto Y Y N
MontaVista CGX/CGE Yocto N Y N
ArchLinuxARM ArchLinuxARM 不适用 N Y N

信息: 1 - VCK190 的测试版

更多信息和支持资源,请参见位于 嵌入式软件生态系统上的 AMD Wiki。

开源项目

QEMU

QEMU (Quick EMUlator) 是一款跨平台的开源系统仿真工具。它是一个运行在 x86 Linux 操作系统上的可执行文件。QEMU 可仿真一套完整的系统(通常称为来宾),例如 AMD ZCU102 或 VCK190 板。

仿真包括开发板上的处理器、外设和其它硬件,允许您在虚拟硬件上启动操作系统或其它应用。

此外,QEMU 还可通过 CAN、以太网和 USB 等接口与主机互动,从而使主机的真实数据能够在客户机上实时使用。

Xen Hypervisor

Xen 是由 Xen 项目针对开源社区定义、维护并提供的类型 1 管理程序。Xen 支持在 AMD Zynq™ UltraScale+™ MPSoC 上执行操作系统或裸机应用的多个实例。关于 Xen 管理程序的更多信息,请访问 Xen 项目入门页面。

U-Boot

U-Boot 是一款开源的通用引导加载程序,在 Linux 社区中经常使用。AMD 提供一个位于 https://github.com/Xilinx/u-boot-xlnx 的 GIT 结构树,其中包括一个在 AMD 电路板上运行的 U-Boot。

Arm 可信固件

Arm® 可信固件提供 ARMv8-A 架构的安全软件参考、诸如电源状态协调接口 (PSCI) 等各种接口标准的实施方案,以及用于连接正常世界软件的安全监控代码。AMD 的 Arm 可信固件端口已发布并已提供:https://github.com/Xilinx/arm-trusted-firmware

资源

视频
培训

培训 & 支持

AMD 针对设计人员的 Zynq™ Ultrascale+™ MPSoC 应用为他们提供了一整套培训和支持选项,包括设计方法、视频教程、开发人员论坛、Wiki、在线支持、设计服务、常见问题与博客等,可确保您的应用及时上市。

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