利用Zynq SoC的片上存储空间实现AMP通信.doc

利用Zynq SoC的片上存储空间实现AMP通信上周我们实现了AMP（非对称多进程处理）模式，并且在ZynqSoC上实现了系统的启动和运行，在ZynqSoC的两个ARM Cortex-A9 MPCore处理器上尝试了最基本的软件应用。现在我想探索一下我们怎样利用ZynqSoC的OCM（片上存储空间）实现双核间的通信。在前面的MicroZed系列的48篇博客中，我们还没有认真的探讨过OCM，只是一带而过。现在我们要使用片上OCM，所以我们需要深入理解片上OCM，其实就像其他的ZynqSoC片上资源一样，OCM的功能比它简单的名字更加的强大。ZynqSoC拥有片上256K字节的SRAM存储空间，共有四个资源可以访问它，下图展示了Zynq PS（处理器系统）部分的结构图：以下片上资源可以访问OCM：1.通过SCU（监听控制单元）片上的两个ARM Cortex-A9 MPcore处理器都可以访问OCM2.通过SCU（监听控制单元）PL（可编程逻辑）部分利用AXI ACP接口可以访问OCM3.通过OCM interconnect结构PL部分利用AXI High Performance接口可以访问OCM4.通过OCM interconnect结构，Central Interconnect可以访问OCM这么多不同的片上资源都可以访问OCM，因此在我们使用它之前必须要深入理解OCM的操作与控制方法，这非常的重要。因为这么多种复用接口的资源都可以访问OCM，所以定义访问协议的仲裁和优先级机制是非常有必要的。SCU的读写操作具有最高的优先级（读操作的优先级比写操作要高）。由OCM interconnect发起的读写操作具有第二高的优先级。注：你可以翻转SCU写操作的优先级与OCM interconnect访问的优先级，方法是修改OCM控制寄存器，将SCU写操作的优先级设置的低一些。OCM可以组织成128位的字存储空间，根据PS部分定义的地址空间OCM存储空间可以划分为四块64k字节的不同位置的存储区域。初始配置是将前三个64k字节的存储块映射到PS部分起始的地址空间，最后一个64K字节存储块映射到PS部分的末端的地址空间，你可以查看下图中链接文件的地址空间的定义（上图为Core 0的地址空间映射，下图为Core 1 的地址空间映射）：注：ps7_ram_xxx与ps7_ram_1映射到内存的区域0和区域1，不是Core 0 与Core 1的地址空间。OCM存储空间的地址映射图是能够重写规划的，所以是完全连续的，可以映射到地址空间的末端。你可以利用系统级控制寄存器和OCM配置寄存器，通过设置合适的RAM 高位的每个比特位的值完成对OCM存储地址映射空间的配置。OCM是一个单端口的存储空间，但是你可以利用ZynqSoC的DMA并行访问OCM其他的交换资源模拟出一个双端口的存储空间。要实现这个机制，访问必须是128位数据对齐，不管在任何情况下都要满足。这个方式能够实现较高的吞吐量，因为DMA可以实现高效的传输大量数据。如果我们将OCM运用到一个要求相当严格的应用中，我们也可以使用OCM 奇偶校验控制寄存器添加错误保护机制。你可以分别设置奇校验或者奇偶校验，通过这个寄存器我们也可以配置ZynqSoC怎样处理奇偶校验的错误（通过输出OCM共享的中断35错误或者例如当检测到读操作错误时，传送一个AXI 读错误（SLVERR）信号）。