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多核一芯、一芯多系統(tǒng)!機器人主控選D9350核心板

米爾電子 ? 2023-12-15 08:01 ? 次閱讀
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在當(dāng)今數(shù)字化時代,嵌入式系統(tǒng)得到快速發(fā)展,機器人、人工智能、ChatGPT的頻率越來越高,工業(yè)智能系統(tǒng)對基于智能芯片上的處理能力和處理速度的需求更為強勁。傳統(tǒng)基于CPU處理器已經(jīng)不能滿足各項智能任務(wù)的要求,智能控制SoC芯片的橫空出世,已經(jīng)成為眾多智能終端設(shè)備的首選,智能控制SoC芯片的多核異構(gòu)結(jié)構(gòu)能夠配合人工智能算法進(jìn)行深度耦合,獲取更高效能和更復(fù)雜算法的支持,為智能AI、人工智能、機器人的應(yīng)用夯實了基礎(chǔ)。而芯馳D9350這款國產(chǎn)多核異構(gòu)SoC,正適合應(yīng)用到機器人場景,米爾作為嵌入式處理器模組廠商,也推出了基于芯馳D9350的核心板和開發(fā)板,助力開發(fā)者賦能智能機器人應(yīng)用。

多核一芯、一芯多系統(tǒng)

機器人主控方案需要更強大和全面的性能,一般采用Android+Linux+ros系統(tǒng)的操作,需要3顆獨立的芯片支撐整個操作系統(tǒng),存在兼容難度大、成本較高等問題。而芯馳D9350擁有高集成度、高算力、高效率、高處理能力、高接入能力以及高安全等六大產(chǎn)品制高點,實現(xiàn)了CPU、NPU、GPU、MCU“四芯合一”,且配備5*Cortex-A55內(nèi)核,支持RT-LINUX+安卓和ubuntu系統(tǒng)+RTOS系統(tǒng)等多個操作系統(tǒng)并行,真正實現(xiàn)“多核一芯、一芯多系統(tǒng)”,芯馳D9350以其高集成度提升系統(tǒng)性價比,降低部署難度。

wKgZomV7qsSAX3QjAAwJv1Q8GXc500.png1c15ef12-9add-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg1c235012-9add-11ee-9788-92fbcf53809c.png1c2a35f8-9add-11ee-9788-92fbcf53809c.png?

芯馳D9350具備多種高速相機接口、總線接口:

1、支持4 lane MIPI-CSI,可直接接入800W像素相機,或者通過解串芯片接入4路GMSL、FPDLINK、AHD攝像頭。

2、支持千兆以太網(wǎng)TSN和USB3.0高速接口,可以選擇200W~4800W像素工業(yè)相機,選擇廣泛。

3、支持4路CANFD接口,16路UART、12路I2C、8路SPI、8路PWM、12bit ADC、100+ GPIO端口1c4041ae-9add-11ee-9788-92fbcf53809c.png?

機器人ROS系統(tǒng)適配

米爾的芯馳D9350平臺,基于Ubuntu操作系統(tǒng),運行ROS機器人應(yīng)用框架,提供了一套完整的工具和庫,包括消息傳遞、通信機制、軟件包管理、調(diào)試和可視化等功能,實現(xiàn)機器人管控。ROS全稱Robot Operating System,是一個適用于機器人編程的框架,這個框架把原本松散的零部件耦合在了一起,為他們提供了通信架構(gòu)。ROS雖然叫做操作系統(tǒng),但它只是連接了操作系統(tǒng)和開發(fā)的ROS應(yīng)用程序,所以也算是一個中間件,是一套軟件庫和工具,基于ROS的應(yīng)用程序之間建立起了溝通的橋梁,所以也是運行在Linux上的運行環(huán)境,在這個環(huán)境上,機器人的感知、決策、控制算法可以更好的組織和運行。ROS就是介于底層操作系統(tǒng)(如Linux)和上層業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件(如OpenCV)之間的中間件。簡單來說:ROS=通訊機制+工具軟件包+機器人應(yīng)用功能+機器人生態(tài)系統(tǒng),使得機器人控制系統(tǒng)的開發(fā)更加高效和可靠。

1c533e76-9add-11ee-9788-92fbcf53809c.png?

ROS2優(yōu)化的通訊機制

1c5f0bde-9add-11ee-9788-92fbcf53809c.pngROS2和ROS1的系統(tǒng)架構(gòu)框圖對比由下往上看,在操作系統(tǒng)層,ROS2比ROS1支持的底層操作系統(tǒng)更多,也支持實時操作系統(tǒng)(RTOS)了。這就讓ROS2可以支持更多樣化的嵌入式硬件,例如機器人應(yīng)用中一些輕量化的ECU。在中間層,ROS1更多地依賴TCP和UDP協(xié)議,而在ROS2中則引入了DDS。DDS全稱是Data Distribution Service 數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù),是一種分布式實時通信中間件協(xié)議,也是一個被很多公司實現(xiàn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。DDS采用發(fā)布/訂閱體系架構(gòu),強調(diào)以數(shù)據(jù)為中心,提供豐富的服務(wù)質(zhì)量(QoS)策略,以保障數(shù)據(jù)進(jìn)行實時、高效、靈活地分發(fā)。正是基于DDS的通訊機制,ROS的應(yīng)用層就不再需要Master節(jié)點。節(jié)點之間采用自發(fā)現(xiàn)機制,找到彼此,進(jìn)而建立穩(wěn)定的通信連接。這對于滿足功能安全需求,有很大幫助。當(dāng)然,ROS1和ROS2的應(yīng)用層軟件接口是匹配的,讓ROS1上開發(fā)的應(yīng)用軟件能快速復(fù)用部署到ROS2上,也是ROS2的設(shè)計目標(biāo)。?

ROS中的生態(tài)系統(tǒng)

綜上,米爾芯馳D9350的核心板為機器人控制產(chǎn)品提供了高性能計算、多媒體處理和通信功能,有助于實現(xiàn)更智能、更靈活和更高效的工業(yè)自動化。米爾電子提供底板的原理圖和PCB工程,可以根據(jù)提供工程需求來實現(xiàn)真正意義上的裁剪,定制開發(fā)屬于自己的產(chǎn)品,米爾還提供配套的芯馳D9350開發(fā)板用于評估,助力企業(yè)客戶開發(fā)成功。

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