RZ/G2L具有豐富的外設，比如千兆以太網，CANFD以及豐富的UART接口，可以滿足工業數據收集處理相關的應用。本文主要介紹基于瑞薩RZ/G2L SMARC開發板的一種虛擬(Virtual UART)實現方案，以實現高速Linux UART通信，供客戶參考。

虛擬(Virtual UART)方案介紹

很多工業客戶，都有Linux下高速UART需求（1Mbps以上波特率），但是RZ/G2L的UART（SCIg，SCIF）在Linux環境下，由于Linux操作系統本身實時性以及硬件FIFO等限制，運行在1Mbps以上波特率時，很容易出現數據丟失，幀錯誤等異常，而且不太容易解決。考慮到RZ/G2L集成了200MHz的CM33實時CPU核，可以用于執行實時性要求比較高的任務，所以，可以使用CM33小核管理UART硬件模塊，同時通過MHU模塊跟Linux端CA55大核進行通信，實現虛擬串口方案。Linux端UART應用程序，可以不用修改直接訪問對應的虛擬串口設備(/dev/ttySCx)。

具體方案已經在開發板上面實現并測試通過，SCIF可以穩定工作在10Mbps波特率，沒有FIFO的SCIg可以穩定工作在1Mbps，而且SCIg支持8和9-bit數據幀，SCIF僅僅支持8-bit數據幀。這種配置可以滿足很多需要高速UART的工業客戶需求。

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Github

renesas-rz/rz-virtual-uart: SubCore based UART solution for Linux UART application. Baudrate can be up to 10Mbps. (github.com)

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這里，簡單介紹一下方案基本實現方式。系統框圖如下：

系統框圖

RZ/G2L MPU里面集成的MHU模塊，可以用于CA55大核和CM33小核之間相互觸發外部中斷，配合共享內存，可以用于實現UART數據通信。由于MHU硬件資源限制，只能由CM33最多管理兩路UART設備：

● SCIg x1 + SCIF x1

● SCIg x1 + SCIg x1

● SCIF x1 + SCIF x1

● SCI x1

● SCIF x1

RZ/G2 產品介紹

RZ/G2L是一款通用MPU,配備雙核Arm Cortex-A55 CPU和單核Cortex-M33 CPU，具有3D圖形和視頻編解碼器。采用多核異構的處理器架構，A55 CPU跑Linux操作系統處理復雜控制任務，M33核跑RTOS操作系統處理實時任務。核間通過OPENAMP實現通信。

主要功能

● 2xCortex-A55 (1.2GHz), Cortex-M33 (200MHz)

● 16-bit DDR3L/DDR4-1600 (in line ECC)

● 攝像頭接口; MIPI CSI-2 (4 lanes) or Parallel

● 顯示接口; MIPI DSI (4 lanes) or Parallel

● 3D圖形加速(Arm Mali-G31)

● H.264 codec (RZ/G2L only)

● 豐富連接性及外設：2xGigabit Ethernet,2xCAN-FD,8xADC,7xUART

產品應用

● 家用電器、工業HMI

● 對講機/門鈴、智能攝像頭

● PLC、數據集中器等