နည်းပညာဆိုင်ရာ တိုးတက်မှုများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းတစ်ခုလုံး၏ ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုဖြင့် ၂၀၂၅ ခုနှစ်ကို “ရိုဘော့တစ်နှစ်” အဖြစ် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ရှုမြင်ကြသည်။ ရိုဘော့တစ်လုပ်ငန်းတစ်ခုလုံးသည် လျင်မြန်စွာ ကြီးထွားလာနေပြီး၊ ကွဲပြားသော နည်းပညာလမ်းကြောင်းများနှင့် ဆော့ဖ်ဝဲနှင့် ဟာ့ဒ်ဝဲ နှစ်မျိုးလုံးအတွက် လိုအပ်ချက်များကို မောင်းနှင်သည့် မတူညီသော အသုံးချမှု အခြေအနေများဖြင့် ကြုံတွေ့နေရသည်။ ထို့ကြောင့် အချိန်နှင့်တပြေးညီ ရွေ့လျားမှုထိန်းချုပ်မှုအတွက် လိုအပ်ချက်များနှင့် အကောင်အထည်ဖော်မှုနည်းလမ်းများ ကွဲပြားသည်။ ရိုဘော့တစ်ကဏ္ဍကို နက်နက်ရှိုင်းရှိုင်း နားလည်မှုကို အသုံးချ၍ APQ သည် ပစ်မှတ်ထားသော အချိန်နှင့်တပြေးညီ ထိန်းချုပ်မှု အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ခြင်းဆိုင်ရာ ဖြေရှင်းချက်များကို တီထွင်ခဲ့သည်။
01
ကွဲပြားသော စက်ရုပ်နည်းပညာလမ်းကြောင်းများနှင့် စီမံဆောင်ရွက်ရေးပလက်ဖောင်းရွေးချယ်မှု
နှစ်လမ်းသွား လူပုံသဏ္ဍာန် စက်ရုပ်များသည် ရှုပ်ထွေးသော မြေပြင်အနေအထားနှင့် ခန္ဓာကိုယ်တစ်ခုလုံး ညှိနှိုင်းဆောင်ရွက်မှုများတွင် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းတွင် ထူးချွန်သော လူသားနှင့်တူသော ဒီဇိုင်းပါရှိသည်။ ဤစက်ရုပ်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ရွေ့လျားမှုထိန်းချုပ်မှု ဝင်ရိုး ၃၈ ခုမှ ၇၀ အထိ လိုအပ်ပြီး ဆိုလိုသည်မှာ အလွန်မြင့်မားသော အချိန်နှင့်တပြေးညီ လိုအပ်ချက်များနှင့် 1000Hz အထိ ထိန်းချုပ်မှု ዑደ့များဖြစ်သည်။ APQ သည် ဤအချိန်နှင့်တပြေးညီ လိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် ဆော့ဖ်ဝဲလ် ချိန်ညှိမှုပါရှိသော မြင့်မားသော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော X86 ပရိုဆက်ဆာများကို အသုံးပြုသည်။
ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ ဘီးတပ်ထားတဲ့ ဒါမှမဟုတ် အခြေခံအမျိုးအစား စက်ရုပ်တွေဟာ ပိုမိုပေါ့ပါးတဲ့ ကိုယ်ထည်ဒီဇိုင်းကို အသုံးပြုထားပြီး ကုန်ကျစရိတ်ထိန်းချုပ်မှု၊ ရွေ့လျားမှုထိရောက်မှုနဲ့ ဘက်ထရီသက်တမ်းမှာ အားသာချက်တွေ ပိုမိုရရှိစေပါတယ်။ ၎င်းတို့မှာ ပုံမှန်အားဖြင့် လွတ်လပ်မှု ၃၀ ဒီဂရီခန့်ရှိပြီး အချိန်နဲ့တပြေးညီ ကွန်ပျူတာအတွက် လိုအပ်ချက်နည်းပါးပေမယ့် ပါဝါသုံးစွဲမှုအပေါ် ပိုမိုထိခိုက်လွယ်ပါတယ်။ ဒီအမျိုးအစားအတွက် APQ ဟာ Intel® N97 သို့မဟုတ် J6412 လိုမျိုး ပါဝါနည်းပြီး ကုန်ကျစရိတ်နည်းတဲ့ ပလက်ဖောင်းတွေကို အသုံးပြုပြီး ပြီးပြည့်စုံတဲ့ ဖြေရှင်းချက်တွေကို တည်ဆောက်ပါတယ်။ ဒါက ပါဝါထိရောက်မှုနဲ့ ကုန်ကျစရိတ်ကို ဟန်ချက်ညီစေပြီး X86 ပလက်ဖောင်းရဲ့ ကြွယ်ဝတဲ့ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု ဂေဟစနစ်ကို အသုံးချကာ ထိန်းချုပ်မှုစနစ် အချိန်နဲ့တပြေးညီ စွမ်းဆောင်ရည်၊ တည်ငြိမ်မှု၊ ပေါင်းစပ်မှုနဲ့ ကျစ်လျစ်မှုတို့အတွက် တင်းကျပ်တဲ့ လိုအပ်ချက်တွေကို ဖြည့်ဆည်းပေးပါတယ်။
02
APQ ရဲ့ EtherCAT အချိန်နဲ့တပြေးညီ ထိန်းချုပ်မှု အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ခြင်း ဖြစ်ရပ်လေ့လာမှု
အပလီကေးရှင်းနောက်ခံ
ဘီး/အခြေခံရိုဘော့များကို ရှုပ်ထွေးသောလမ်းကြောင်းထိန်းချုပ်မှု၊ ဘက်စုံဝင်ရိုးချိတ်ဆက်မှု၊ မြင်ကွင်းလမ်းညွှန်ရွေ့လျားမှုနှင့် အလားတူအသုံးချမှုများတွင် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ ၎င်းတို့၏ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များသည် အောက်ပါတို့ကို ပံ့ပိုးပေးရမည်-
-
EtherCAT မြန်နှုန်းမြင့် ဘတ်စ်ကားဆက်သွယ်ရေးထပ်တူပြုထားသော servo ထိန်းချုပ်မှုအတွက်
-
ခက်ခဲသော အချိန်နှင့်တပြေးညီ OSမီလီစက္ကန့်အောက် တုံ့ပြန်မှုအတွက်
-
ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော စက်မှုလုပ်ငန်းဒီဇိုင်းတင်းကျပ်သောဝါယာကြိုးများ သို့မဟုတ် ဗီဒိုနေရာအတွက် သင့်လျော်သည်
-
ချဲ့ထွင်နိုင်သော port များမတူညီတဲ့ peripheral integration အတွက် multiple serial နဲ့ LAN port တွေ ပါဝင်ပါတယ်
multi-axis robot တစ်ခုကို တီထွင်နေသော client တစ်ဦးသည် EtherCAT ပံ့ပိုးမှုနှင့် မြင့်မားသော real-time စွမ်းဆောင်ရည် လိုအပ်သည်။ သို့သော် N97 platform နှင့် servo drivers များဖြင့် စမ်းသပ်ကြည့်ရာတွင် EtherCAT ဆက်သွယ်ရေး cycle သည် 50μs အောက်သို့ မရောက်နိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့ပြီး အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှုအတွက် အရေးပါသော bottleneck တစ်ခုကို ဖန်တီးပေးခဲ့သည်။
အချိန်နှင့်တပြေးညီ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း ချဉ်းကပ်မှု
N97 နှင့် J6412 ပလက်ဖောင်းများကို အသုံးပြု၍ APQ သည် စနစ်အဆင့် အချိန်နှင့်တပြေးညီ ချိန်ညှိမှုအပြည့်အစုံကို လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ N97 ပလက်ဖောင်းအတွက် ဥပမာလုပ်ငန်းစဉ်-
1. OS ကို Linux Xenomai ပတ်ဝန်းကျင်သို့ ပြောင်းပါ-
-
Ubuntu 20.04 + Linux Kernel 5.15
-
အချိန်နှင့်တပြေးညီ patch: Xenomai 3.2 (LinuxCNC နှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သည်)
-
client ရဲ့ legacy လိုအပ်ချက်အတွက် compatibility ကို စမ်းသပ်ပြီးပါပြီ (Kernel 4.19 + Xenomai 3.1)
အချိန်နှင့်တပြေးညီ ချိန်ညှိခြင်း အဆင့်များ-
(က) BIOS ချိန်ညှိခြင်း
(ခ) အချိန်နှင့်တပြေးညီ kernel parameter optimization (ECI)
ဂ) Cmdline parameter ချိန်ညှိခြင်း (ECI)
(ဃ) OS-level စိတ်ကြိုက်ပြင်ဆင်မှုနက်ရှိုင်းခြင်း
(င) နှောင့်နှေးမှု/တုန်ခါမှု တိုင်းတာမှုများ
၂။ စံ အချိန်နှင့်တပြေးညီ စမ်းသပ်ခြင်း လုပ်ငန်းလုပ်ငန်းစဉ်-
-
ကိရိယာများ:နှောင့်နှေးမှု၊ နာရီစမ်းသပ်မှု၊ LinuxCNC စမ်းသပ်မော်ဂျူးများ
-
ပစ်မှတ်များ-
-
နှောင့်နှေးမှု- အများဆုံးနှောင့်နှေးမှု < 40μs
-
နာရီစမ်းသပ်မှု- ရွေ့လျားမှု ≈ ၀ (ရလဒ်တွင် တတိယကော်လံသည် သုညနှင့်နီးစပ်သည်)
-
-
အကောင်အထည်ဖော်မှု-ဟာ့ဒ်ဝဲအသုတ်များတွင် စမ်းသပ်မှုအကြိမ်များစွာ (နှိုင်းယှဉ်ချက်အနေဖြင့် J6412 အပါအဝင်)
စမ်းသပ်မှုရလဒ်-
Linux Xenomai ပတ်ဝန်းကျင်အောက်တွင်၊ ထိန်းချုပ်မှု cycle time နှင့် jitter သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခဲ့သည်။ latency သည် တစ်လျှောက်လုံး 40μs အောက်တွင် ရှိနေခဲ့ပြီး clocktest drift သည် သုညသို့ နီးကပ်လာခဲ့ပြီး application လိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးခဲ့သည်။
လက်တွေ့အသုံးချမှုရလဒ်များ
ဘက်စုံဝင်ရိုး စက်ရုပ်လက်ထိန်းချုပ်မှု
စိန်ခေါ်မှု:
၈-ဝင်ရိုး ထပ်တူပြုဂဟေဆော်ခြင်းသည် μs-level ထပ်တူပြုမှု လိုအပ်သည်၊ ရိုးရာဖြေရှင်းနည်းများသည် ရွေ့လျားမှုနှင့် လမ်းကြောင်းအမှားများကို ဖြစ်စေသည်။
အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း-
-
Ubuntu 20.04 + Xenomai 3.2 ပါဝင်တဲ့ J6412
-
4x Gigabit LAN သည် EtherCAT servo သို့ တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ထားသည်
-
Isolcpus သီးသန့် real-time processing core များ
ရလဒ်များ-
-
ထပ်တူပြုခြင်း တိကျမှု-နာရီစမ်းသပ်မှု ရွေ့လျားမှု ≤ 0.05μs; အများဆုံးလမ်းကြောင်း သွေဖည်မှု < 0.1mm
-
အချိန်နှင့်တပြေးညီ အာမခံချက်-၇၂ နာရီ ဆက်တိုက်လည်ပတ်မှု၊ အမြင့်ဆုံးနှောင့်နှေးမှု ≤ ၃၈μs
-
ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချခြင်း-i5 ဖြေရှင်းချက်ထက် ကုန်ကျစရိတ် ၃၅% လျော့နည်းပြီး ပါဝါ ၆၀% လျော့နည်းသည်
လေးဖက်ထောက် စက်ရုပ်ခွေး ရွေ့လျားမှုထိန်းချုပ်ခြင်း
စိန်ခေါ်မှု:
12-joint dynamic balancing သည် μs-level feedback လိုအပ်ပြီး၊ legacy system latency > 100μs ကြောင့် မတည်ငြိမ်မှုကို ဖြစ်စေပါသည်။
အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း-
-
N97 + Xenomai 3.2
-
PREEMPT_RT + ECI ပက်ချ်
-
Cmdline သည် servo task များအတွက် CPU cores ၂ ခုကို သီးခြားခွဲထားသည်
ရလဒ်များ-
-
နှောင့်နှေးမှုနည်းခြင်း-ထိန်းချုပ်မှုစက်ဝန်း 500μs အတွင်း၊ နှောင့်နှေးမှု ≤ 35μs
-
ကြံ့ခိုင်မှု:-၂၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ် ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာမှုစမ်းသပ်မှုတွင်၊ မငြိမ်မသက်ဖြစ်မှု < ±၈μs
-
ချဲ့ထွင်နိုင်မှု:M.2 မှတစ်ဆင့် IMU အာရုံခံကိရိယာ၊ i3-based ဖြေရှင်းချက်ထက် ၆၀% ပါဝါချွေတာခြင်း
ဖြန့်ကျက်မှု ရွေးချယ်စရာများ
အချိန်နှင့်တပြေးညီ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အာရုံစိုက်သော နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာ အရည်အချင်းရှိသော သုံးစွဲသူများအတွက် APQ မှ အကြံပြုထားသည်Linux + Xenomaiဖြန့်ကျက်ခြင်း။ ဘူးထဲကအတိုင်း အဆင်ပြေမှုကို နှစ်သက်သော နောက်ဆုံးအသုံးပြုသူများအတွက်၊ APQ သည်ကြိုတင်ထည့်သွင်းပြီး အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော စနစ်ပုံများdebugging documentation ဖြင့် — ဖြန့်ကျက်မှုအတားအဆီးများကို လျှော့ချပေးသည်။
စက်ရုပ်များသည် လက်ဖြင့်လုပ်ဆောင်ရသော အလုပ်များကို အစားထိုးလာသည်နှင့်အမျှအချိန်နှင့်တပြေးညီ၊ တည်ငြိမ်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များအောင်မြင်မှုအတွက် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်လာပါသည်။ APQ သည် ပေါင်းစပ်ထားသော ဟာ့ဒ်ဝဲ-ဆော့ဖ်ဝဲ ဖြေရှင်းချက်များမှတစ်ဆင့် ဤလိုအပ်ချက်ကို ဖြည့်ဆည်းပေးနေပြီး ရိုဘော့တစ် အစွန်းတွက်ချက်မှုနှင့် ရွေ့လျားမှုထိန်းချုပ်မှုအပေါ် ၎င်း၏ အာရုံစိုက်မှုကို ဆက်လက်နက်ရှိုင်းစေမည်ဖြစ်ပြီး တည်ငြိမ်သော၊ ထိရောက်သော နှင့် အလွယ်တကူ ပေါင်းစပ်နိုင်သော embedded platform များဖြင့် ပိုမိုစက်မှုလုပ်ငန်းသုံး client များကို ပိုမိုအားကောင်းစေမည်ဖြစ်သည်။
ကျွန်ုပ်တို့၏ ကုမ္ပဏီနှင့် ထုတ်ကုန်များကို စိတ်ဝင်စားပါက ကျွန်ုပ်တို့၏ ပြည်ပကိုယ်စားလှယ် Robin ကို ဆက်သွယ်နိုင်ပါသည်။
Email: yang.chen@apuqi.com
WhatsApp: +၈၆ ၁၈၃၅၁၆၂၈၇၃၈
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ ဇူလိုင်လ ၂၈ ရက်