iWave在Xilinx UltraScale+上端口VxWorks

文章作者:Nitin Dahad

系统开发和集成商iWave Systems为其Xilinx UltraScale+ MPSoC模块上系统发布了VxWorks板支持包(BSP)。

VxWorks适用于需要实时、确定性性能的嵌入式应用程序，也需要医疗、航空航天、机器人和网络基础设施等行业的安全和安全认证。

VxWorks是风河公司的领先实时操作系统，它与Zynq UltraScale+ MPSoC的结合为安全的高速高性能计算应用提供了基础，实现了关键任务应用所需的可扩展性、安全性和可靠性。iWave表示VxWorks 21.03已经被移植到iW-RainboW-G30M系统模块上，由ZU 4/5/7 MPSoC驱动。

新的BSP有助于加强Zynq UltraScale+ MPSoC在工业网络(时间敏感网络)、高精度测试和测量设备、医学成像和航空电子领域的安全性、安全性和模块化。安全关键应用，如汽车、工业电机控制和航空电子设备也需要有高可靠性和安全完整性水平(ASILs)，这是必要的，以减少软错误和实现冗余，以更好的硬故障容忍度;这就是VxWorks和UltraScale+ MPSoC的完美结合。

Zynq UltraScale+ MPSoC系列提供64位处理器可扩展性，同时将实时控制与用于图形、视频、波形和包处理的软、硬引擎相结合。这些芯片上的自适应系统补充了长达十年的软核cpu和其他软知识产权(IP)在fpga上构建系统的可用性。因此，当对可以在硬件中使用并行或流水线(或组合)技术实现的算法的一部分要求高性能时，自适应soc特别有用。

实时嵌入式的VxWorks

VxWorks是硬实时嵌入式应用的理想选择，因为它是一个确定性的、基于优先级的、抢占式的实时操作系统，具有低延迟和最小抖动，以下是一些突出的特性:

• 丰富的互联互通: VxWorks具有健壮的IPv4和IPv6栈，也具有时间敏感网络(TSN)能力，保证实时通信和包交付在有限的时间或延迟的交换式以太网网络

• 模块化和鲁棒性:易于根据需要选择和调整功能，只在需要时更改模块。
• 容错文件系统: VxWorks支持风河高可靠文件系统(HRFS)，在系统错误和关闭的情况下容错和恢复操作，以及fat兼容的dosFS文件系统。
• 混合操作系统支持: VxWorks支持在混合环境中使用OpenAMP与其他操作系统通信，允许开发人员跨VxWorks实时和其他非实时环境构建交互功能。

• 多媒体: VxWorks支持许多标准图形库，如OpenGL、OpenGL ES、OpenCV和Vulkan，以及处理JPEG和PNG图像的库。
• 安全: VxWorks集成了广泛和不断发展的安全功能集，允许开发人员满足严格的安全需求和解决安全威胁——从启动操作到下电。一些安全功能包括内核加固、加密、防火墙、TPM 2.0、安全数据和配置。

Zynq UltraScale+ MPSoC架构的价值在于其可编程逻辑与处理系统的紧密集成，其亮点包括:

• 异构处理:多个处理引擎可以优化整个应用程序的功能，可编程硬件提供进一步的性能和安全处理。
• 综合H / H。265视频编解码器Zynq UltraScale+ EV设备包括一个视频编解码器，能够以每秒60帧的速度进行4K分辨率的低延迟编码和解码。
• 增加了安全性和多层次的安全保障。
• 优越的处理，I/O和内存带宽。

SOM方法支持可伸缩性

FPGA soc的SOM方法在逻辑密度、FPGA IOs和收发器通道数量方面进一步允许终端应用具有更大的可伸缩性。例如，设计良好的载波板设计体系结构可以覆盖多种终端产品的系统IO端口，包括具有192K逻辑单元的Xilinx Zynq MPSoC UltraScale+ ZU4和具有110万个逻辑单元的ZU19。此外，SOM方法允许在不改变产品机械架构的情况下迁移到新一代SoC解决方案。