ICode9

精准搜索请尝试: 精确搜索
首页 > 其他分享> 文章详细

痞子衡嵌入式:大话双核i.MXRT1170之Cortex-M7与Cortex-M4互相激活之道

2021-04-17 20:54:46  阅读:247  来源: 互联网

标签:SRC MXRT1170 App 从核 M4 Cortex CM7 CM4


痞子衡最近在深耕i.MXRT1170这颗划时代的MCU,已经写了不少篇相关技术文章,涉及整体特点、Raw NAND启动、FlexRAM模块、ECC特性等,文章写得越多越发觉得i.MXRT1170是座宝矿,值得大家去仔细探索。话不多说,咱们继续挖矿吧,今天痞子衡为大家介绍i.MXRT1170双核间互相激活的方法。


  大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是恩智浦i.MXRT1170上Cortex-M7与Cortex-M4内核互相激活的方法。

  痞子衡最近在深耕i.MXRT1170这颗划时代的MCU,已经写了不少篇相关技术文章,涉及整体特点、Raw NAND启动、FlexRAM模块、ECC特性等,文章写得越多越发觉得i.MXRT1170是座宝矿,值得大家去仔细探索。话不多说,咱们继续挖矿吧,今天痞子衡为大家介绍i.MXRT1170双核间互相激活的方法。

一、双核功能简介

  双核是i.MXRT1170除了1GHz主频之外的第二个显著特点,i.MX RT系列也是从RT1170开始首次引入了双核架构。i.MXRT1170包含了一个Cortex-M7内核(1GHz)以及一个Cortex-M4内核(400MHz),超强的Cortex-M7内核专注于音视频识别与处理、千兆以太网通讯控制等复杂任务上;低功耗Cortex-M4内核则做一些相对简单的键盘响应、传感器采集、电机控制等任务,即如下图所示:

watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=

二、双核激活方法

  i.MXRT1170虽然是双核(Cortex-M7与Cortex-M4),但这两个核并没有确定的主从关系,i.MXRT1170系统设计里每个核都既可以当主核也可以当从核(默认CM7是主核,CM4是从核),用户设置了主从关系之后,芯片上电后先从主核启动,然后由主核来激活从核启动。

2.1 选定主核

  主核是在eFuse中选定的,fusemap中0x960[13:12]对应的是BT_CORE_CTRL和BT_CORE_SEL bit,默认两个bit都是0,即从CM7是主核,上电CM7启动,如果需要更改主核为CM4,则需要烧写eFuse。

watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=

  这里顺便插一句,我们知道芯片上电都是先执行BootROM代码,既然CM7和CM4都可以当主核,那么这个BootROM代码需要既可以在CM4下执行,也可以在CM7下执行。这里借助的是Cortex-M处理器向下兼容、软件二进制向上兼容的特性,BootROM代码使用Cortex-M4指令集去编译即可。

2.2 加载从核App(可选)

  选定了主核之后,主核App由BootROM加载执行,我们需要在主核App里添加代码来启动从核。启动从核的第一步是加载从核App,App从加载执行位置上可分为两种,一种是在Flash里原地执行,另一个是拷贝到RAM里执行,只有后者才需要先加载再执行。

  关于从核App执行位置,这里有必要好好聊一下,下面是CM7和CM4下各自系统内存映射表,从表里可以看到除了各自内核TCM空间仅对自己可见外,其余地址空间对两个核均是可见的(并且映射地址也是相同的)。如果加载的从核App是在TCM里执行的,主核需要将从核App加载到从核TCM对应的OCRAM空间(此种情况仅适用CM4当从核,其TCM对应的是OCRAM(M4)空间;CM7当从核时其TCM对应的空间CM4是无法访问的);如果加载的从核App不是在TCM里执行的,那么情况就比较简单,直接加载到那个目标映射地址空间即可。

watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=

  下面是加载从核App示例代码,appBuffer是从核App Image在外部Flash里存放的首地址,vectorAddr是加载的目标RAM首地址。为了防止Cache干扰后续从核取复位向量执行,主核在加载App前后最好均要清一下DCache。

void copy_app_image(uint8_t *appBuffer, uint32_t appLength, uint32_t vectorAddr)
{
#if defined(__DCACHE_PRESENT) && (__DCACHE_PRESENT == 1U)
    SCB_CleanInvalidateDCache_by_Addr((void *)vectorAddr, appLength);
#endif

    /* Copy app image to dest addrress. */
    memcpy((void *)vectorAddr, appBuffer, appLength);

#if defined(__DCACHE_PRESENT) && (__DCACHE_PRESENT == 1U)
    SCB_CleanInvalidateDCache_by_Addr((void *)vectorAddr, appLength);
#endif
}

2.3 指定从核初始中断向量表地址

  加载从核App完成之后,接下来便是设置从核启动所需的中断向量表位置,从核需要从中断向量表里取出初始栈地址(SP)和复位向量(PC)来执行。

  CM7启动初始向量表地址设置在IOMUXC_LPSR_GPR26里(对应SCB->VTOR[31:7]),CM4启动初始向量表地址设置在IOMUXC_LPSR_GPR0/1里(对应SCB->VTOR[31:3])。

  • Note: A0版本芯片CM7启动初始向量表设置在IOMUXC_GPR19里;B0版本芯片CM7启动初始向量表设置改到了IOMUXC_LPSR_GPR26里。

watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=

  下面是设置从核启动初始中断向量表地址的示例代码:

void set_cm4_vector(uint32_t vectorAddr)
{
    IOMUXC_LPSR_GPR->GPR0 = IOMUXC_LPSR_GPR_GPR0_CM4_INIT_VTOR_LOW(vectorAddr);
    IOMUXC_LPSR_GPR->GPR1 = IOMUXC_LPSR_GPR_GPR1_CM4_INIT_VTOR_HIGH(vectorAddr >> 16);
}

void set_cm7_vector(uint32_t vectorAddr)
{
    IOMUXC_LPSR_GPR->GPR26 = IOMUXC_LPSR_GPR_GPR26_CM7_INIT_VTOR(vectorAddr);
}

2.4 激活从核

  此时从核已经摩拳擦掌,等待来自主核的最后激活指令了。激活控制是在SRC->SCR寄存器里实现的,将BT_RELEASE_Mx位置1即可启动CMx从核。这里需要注意一点,如果是在调试,从核有可能已经被调试器的脚本激活过了,那么此时仅需要reset一下从核即可。

watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=

  下面是激活从核启动的示例代码:

void launch_cm4_core(void)
{
    /* If CM4 is already running (released by debugger), then reset the CM4.
       If CM4 is not running, release it. */
    if ((SRC->SCR & SRC_SCR_BT_RELEASE_M4_MASK) != 0)
    {
        SRC->CTRL_M4CORE |= SRC_SLICE_CTRL_SW_RESET_MASK;
        while ((SRC->STAT_M4CORE & SRC_SLICE_STAT_UNDER_RST_MASK) != 0UL);
    }
    else
    {
        SRC->SCR |= SRC_SCR_BT_RELEASE_M4_MASK;
    }
}

void launch_cm7_core(void)
{
    /* If CM7 is already running (released by debugger), then reset the CM7.
       If CM7 is not running, release it. */
    if ((SRC->SCR & SRC_SCR_BT_RELEASE_M7_MASK) != 0)
    {
        SRC->CTRL_M7CORE |= SRC_SLICE_CTRL_SW_RESET_MASK;
        while ((SRC->STAT_M7CORE & SRC_SLICE_STAT_UNDER_RST_MASK) != 0UL);
    }
    else
    {
        SRC->SCR |= SRC_SCR_BT_RELEASE_M7_MASK;
    }
}

三、一个典型示例

  最后给一个完整示例,主核是CM7,从核是CM4,从核App代码存储在0x60010000地址,App长度是32KB,从核APP是从ITCM起始地址(0x1FFE0000)开始链接的。CM7激活CM4完整代码如下:

#define CM4_BUF_START 0x60010000U
#define CM4_BUF_LEN   0x8000U
#define CM4_CPY_START 0x20200000U

// 注意:虽然CM4 App实际是从0x1FFE0000开始链接的,并且0x1FFE0000和0x20200000指向的
//     同一块物理RAM,但是此处CM4中断向量寄存器仅能设0x20200000,不能设0x1FFE0000
#define CM4_APP_START 0x20200000U

int main(void)
{
    copy_app_image(CM4_BUF_START, CM4_BUF_LEN, CM4_CPY_START);
    set_cm4_vector(CM4_APP_START);
    launch_cm4_core();

    while (1)
    {
    }
}

  至此,恩智浦i.MXRT1170上Cortex-M7与Cortex-M4内核互相激活的方法痞子衡便介绍完毕了,掌声在哪里~~~


标签:SRC,MXRT1170,App,从核,M4,Cortex,CM7,CM4
来源: https://blog.51cto.com/u_12094353/2713924

本站声明: 1. iCode9 技术分享网(下文简称本站)提供的所有内容,仅供技术学习、探讨和分享;
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
3. 关于本站的所有言论和文字,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
4. 本站文章均是网友提供,不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属;如您发现该文章侵犯了您的权益,可联系我们第一时间进行删除;
5. 本站为非盈利性的个人网站,所有内容不会用来进行牟利,也不会利用任何形式的广告来间接获益,纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

专注分享技术,共同学习,共同进步。侵权联系[81616952@qq.com]

Copyright (C)ICode9.com, All Rights Reserved.

ICode9版权所有