iWave 端口 VxWorks on Xilinx UltraScale+

系统开发商和集成商 iWave Systems 为其 Xilinx UltraScale+ MPSoC 系统级模块发布了 VxWorks 板级支持包 (BSP)。

VxWorks 适用于需要实时性、确定性性能以及医疗、航空航天、机器人和网络基础设施等行业的安全和安保认证的嵌入式应用。

VxWorks（风河的领先实时操作系统）与 Zynq UltraScale+ MPSoC 的结合为安全的高速高性能计算应用程序奠定了基础，实现了关键任务应用程序所需的可扩展性、安全性和可靠性。 iWave 表示，VxWorks 21.03 现已移植到由 ZU 4/5/7 MPSoC 驱动的 iW-RainboW-G30M 系统级模块上。

新 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设备中的安全性、安全性和模块化。汽车、工业电机控制和航空电子设备等安全关键应用也需要具有高可靠性和安全完整性等级 (ASIL)，为此需要减少软错误并实施冗余以具有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，同时将实时控制与软硬件引擎相结合，用于图形、视频、波形和数据包处理。这些自适应片上系统 (SoC) 补充了软核 CPU 和其他用于在 FPGA 上构建系统的软知识产权 (IP) 长达十年的可用性。因此，当可以使用并行或流水线（或组合）技术在硬件中实现的算法的一部分需要高性能时，自适应 SoC 尤其有用。

用于实时嵌入式的 VxWorks

VxWorks 是硬实时嵌入式应用程序的理想选择，因为它是一种确定性、基于优先级、抢占式实时操作系统，具有低延迟和最小抖动，具有以下几个特点：

• 丰富的连接和通信 ：VxWorks 拥有强大的 IPv4 和 IPv6 堆栈，这些堆栈也具有时间敏感网络 (TSN) 功能，可确保在交换以太网上的有限时间内或延迟内进行实时通信和数据包传送

• 模块化和健壮性 ：根据需要轻松选择和调整功能，仅根据需要更改模块。
• 容错文件系统 ：VxWorks 支持风河高可靠文件系统 (HRFS)，用于容错和在系统错误和关机时恢复操作，以及兼容 FAT 的 dosFS 文件系统。
• 混合操作系统支持 ：VxWorks 支持在使用 OpenAMP 的混合环境中与其他操作系统通信，允许开发人员在 VxWorks 实时和其他非实时环境中构建交互功能。

• 多媒体 ：VxWorks 支持许多标准图形库，例如 OpenGL、OpenGL ES、OpenCV 和 Vulkan，以及处理 JPEG 和 PNG 图像的库。
• 安全 ：VxWorks 集成了一套广泛且不断发展的安全功能，使开发人员能够满足严格的安全要求并解决安全威胁——从启动操作到断电。一些安全功能包括内核强化、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，可编程硬件可提供进一步的性能和安全处理。
• 集成 H.264/H.265 视频编解码器 ：Zynq UltraScale+ EV 器件包含一个视频编解码器，能够以每秒 60 帧的速度同时编码和解码高达 4K 的分辨率。
• 提高安全性和多层次的安全性。
• 卓越的处理、I/O 和内存带宽。

SOM 方法实现可扩展性

FPGA SoC 的 SOM 方法进一步允许在逻辑密度、FPGA IO 和收发器通道数量方面为终端应用提供更大的可扩展性。例如，精心设计的载板设计架构可以涵盖多种终端产品的系统 IO 端口，从具有 192K 逻辑单元的 Xilinx Zynq MPSoC UltraScale+ ZU4 到具有 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。