【黑金云课堂】FPGA技术教程Linux开发：系统定制 R5 核风扇温控

一、Vitis R5核风扇温控

1.1 Vitis平台工程

定位：依托 Vivado 导出的 XSA 硬件文件生成，是硬件、驱动、底层操作系统的统一基础工程，可被多个应用工程复用，支撑 Zynq 异构多核开发。

搭建流程：

图形界面：设置工作目录 → 导入 XSA → 配置硬件资源与底层库 → 编译工程。

命令行模式：通过 sdtgen 生成设备树、empyro 生成 BSP 文件，脱离 IDE 完成构建。

1.2 Vitis 应用工程

依赖关系：必须绑定已完成编译的平台工程才能创建。

搭建流程：关联平台工程 → 选定运行核心域 → 添加用户源码 → 编译、在线调试。

二、OpenAMP 异构多核通信完整方案

2.1 基础概念

AMP（非对称多核）：

Zynq MPSoC 架构分工：

APU (A53 主核)：运行 Linux，负责复杂业务、网络交互；

RPU (R5 从核)：运行裸机 / FreeRTOS，承担硬实时控制、高速采集、故障保护。

OpenAMP 框架作用：解决多核间三大核心需求，包含三大组件：

libmetal：硬件抽象层，屏蔽芯片与系统底层差异；

remoteproc：远程核生命周期管理，实现 R5 固件加载、启停与资源隔离；

RPMsg：基于 VirtIO 协议的核间双向消息通信总线。

2.2 OpenAMP完整开发三步流程

(1) Vitis 侧工程搭建

分别完成平台工程、R5 端 OpenAMP 应用工程构建，生成 R5 固件 elf 文件。

(2) Petalinux Linux 系统构建

a. 基于 sdtgen 设备树创建 ZynqMP 类型 Petalinux 工程，导入硬件描述；

petalinux-create  project  -n  petalinux  --template  zynqMP
cd   petalinux
petalinux-config   --get-hw-description   ../sdt_outdir/

b. 配置系统参数，修改设备树声明多核共享内存、核间中断；
c. 编译生成 BOOT.BIN 系统启动文件；

petalinux-build
petalinux-package    boot   --u-boot   --fpga   --force

d. 交叉编译 Linux 端测试程序 echo_test。

(3) 板卡 SD 卡联调测试

a. 制作 SD 启动卡，放入 Linux 镜像、R5 固件 elf、Linux 测试程序；
b. 开发板 SD 模式启动，Linux 端通过 remoteproc 节点加载并启动 R5 固件；
c. 运行 Linux 测试程序，完成 APU 与 RPU 跨核消息通信验证。

# 将 openamp_echo_test.elf  拷贝到 /lib/firmware 
cp   -rf   /home/petalinux/openamp_echo_test.elf     /lib/firmware/

# 将 openamp_echo_test.elf  加载到 RPU
echo  openamp_echo_test.elf  >  /sys/class/remoteproc/remoteproc0/firmware
echo  start  >  /sys/class/remoteproc/remoteproc0/state

# 执行 echo_test 程序，开始测试
/home/petalinux/echo_test

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