Môžu byť RTO zabudované do FPGA?

Áno, RTO (operačný systém v reálnom čase) môže byť zabudovaný do FPGA (pole programu Field Programmable Gate). Spôsob, akým sa to robí, a dôsledky sa však výrazne líšia od spustenia RTO na mikroprocesorovi.

Existuje niekoľko prístupov:

* Soft -procesor jadro + rTO: Toto je najbežnejší prístup. V rámci tkaniny FPGA inštankujete jadro mäkkého procesora (ako je RISC-V, ARM Cortex-M alebo iné). Potom na tomto mäkkom procesore zostavujete a spustíte štandardné RTO (ako Freertos, Zephyr alebo VXWorks). Je to podobné tomu, ako by ste používali RTO na mikrokontroléri, ale s pridanou flexibilitou a prispôsobením FPGA.

* Hard procesor jadro + rTO: Niektoré FPGA majú zabudované jadrá tvrdých procesorov (napr. Xilinx Zynq). Na týchto jadrách môžete spustiť RTO rovnako ako na akomkoľvek inom mikroprocesorovi.

* Vlastné rTO v hardvéri (HDL): Toto je pokročilejší a menej bežný prístup. Dalo by sa navrhnúť zjednodušené RTO priamo v jazyku hardvéru Popis (VHDL alebo Verilog). Zvyčajne by sa to urobilo pre veľmi špecifické obmedzenia v reálnom čase, keď výkon mäkkého procesora je nedostatočný. Vývoj a ladenie je podstatne zložitejšie ako použitie vopred postavených RTO na mäkkom procesore.

* hybridný prístup: Kombinácia prvkov vyššie uvedeného-napríklad jadro mäkkého procesora s RTO pre úlohy na vyššej úrovni, zatiaľ čo hardvérové ​​bloky v rámci FPGA spracovávajú špecifické časovo kritické funkcie.

Výhody použitia RTO v FPGA:

* Deterministický výkon v reálnom čase: Najmä s vlastným hardvérovým RTO alebo dobre optimalizovaným soft-procesorovým RTO môžete dosiahnuť veľmi presné riadenie načasovania.

* Flexibilita a prispôsobenie: RTO a hardvér môžete prispôsobiť svojim konkrétnym potrebám aplikácie.

* Integrácia hardvéru a softvéru: Úzka integrácia hardvéru a softvéru umožňuje vysoko optimalizované systémy.

Nevýhody:

* Zvýšená zložitosť: Navrhovanie a ladenie systému založeného na FPGA je vo všeobecnosti zložitejšie ako práca s mikrokontrolérom.

* Spotreba zdrojov: RTO a mäkký procesor konzumujú zdroje FPGA (logické bunky, pamäť).

* Spotreba energie: V závislosti od implementácie môže byť spotreba energie vyššia ako systém založený na mikrokontroléroch.

Stručne povedané, vloženie RTO do FPGA je uskutočniteľné a často prospešné pre aplikácie vyžadujúce vysoké výkonné, presné načasovanie a úzku integráciu hardvéru a softvéru. Najlepší prístup do veľkej miery závisí od konkrétnych požiadaviek na aplikáciu a odborných znalostí inžiniera.

• Predchádzajúca strana: Je Symantec NetBackup 5230 úložným alebo sieťovým zariadením? 
• Ďalšia strana: Pri modifikácii alebo modifikácii siete sa vykonáva na a?