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IMX8 Cortex-A53與Cortex-M4多核通信開發詳解

2021/08/05

前言:本文主要演示i.MX 8M Mini基于OpenAMP的Cortex-A53和Cortex-M4核心的核間通信,其中Cortex-A53運行Linux系統,Cortex-M4運行FreeRTOS系統。



圖 1

案例測試硬件平臺:TLIMX8-EVM評估板(NXP i.MX 8M Mini)



圖 2 TLIMX8-EVM評估板

案例詳細說明、源碼請掃描下方二維碼或點擊下載鏈接:

http://site.tronlong.com/pfdownload


1 rpmsg_lite_pingpong_rtos案例

1.1 案例功能

(1) Cortex-A53釋放Cortex-M4,然后初始化RPMsg,并創建端點。

(2) Cortex-A53啟動Linux系統,執行握手服務,創建通信信道,并發送一條信息至Cortex-M4。

(3) Cortex-M4接收到第一條信息時,計數器自加1,然后回發計數器值至Cortex-A53。

(4) Cortex-A53接收Cortex-M4發送的計數器數值,計數器自加1,然后回發計數器數值至Cortex-M4。

(5) 當計數器數值大于100時,通信結束。


1.2 案例測試

案例bin目錄下分別提供了TCM版本程序鏡像文件rpmsg_lite_pingpong_rtos_linux_remote.bin和DDR版本程序鏡像文件rpmsg_lite_pingpong_rtos_linux_remote_ddr.bin。

在U-Boot命令行加載運行Cortex-M4程序鏡像文件后,RS232 UART4調試串口打印如下信息。



圖 3

運行boot命令,在Cortex-A53啟動運行Linux系統。

U-Boot=> boot


圖 4

進入評估板文件系統后,執行如下命令加載imx_rpmsg_pingpong模塊,啟動核間通信。

Target# modprobe imx_rpmsg_pingpong


圖 5

加載模塊后,Cortex-M4將接收Cortex-A53發送的數據,并將其轉發回Cortex-A53,循環50次后結束。RS232 UART4調試串口打印信息如下。


圖 6


圖 7

1.3 關鍵代碼

Linux驅動程序

驅動的實現在imx_rpmsg_pingpong.c中完成,此文件位于內核"drivers/rpmsg/"路徑下。

(1) Linux系統加載驅動后,先發送一條helloMsg,然后發送第一條乒乓信息。


圖 8

(2) 在回調函數中,每次接收到Cortex-M4的計數器數據后自加1,并回發至Cortex-M4,直到計數器數值大于100。

圖 9

FreeRTOS程序

程序主體位于main函數中,定義位于main_remote.c中。

(1) 在main函數中首先初始化引腳等相關資源,然后創建app_task任務,并啟動任務列表。


圖 10

(2) 在app_task任務中定義共享內存基地址,需和設備樹中指定地址一致,再初始化RPMsg資源,并等待連接上遠程終端。


圖 11

(3) 接收helloMsg,并循環收發乒乓信息。


圖 12

(4) 信息以乒乓形式結束后注銷RPMsg相關資源,并進入死循環。


圖 13

2 rpmsg_lite_str_echo_rtos案例

2.1 案例功能

(1) Cortex-A53釋放Cortex-M4,然后初始化RPMsg,并創建端點。

(2) Cortex-A53啟動Linux,執行握手服務,并創建通信信道。

(3) Linux驅動生成"/dev/ttyRPMSG30"節點,將用戶輸入至該節點的數據發送至Cortex-M4。

(4) Cortex-M4接收數據并進行打印,再將數據回發至Cortex-A53。

(5) Cortex-A53(Linux驅動)接收數據并進行打印。

2.2 案例測試

案例bin目錄下分別提供了TCM版本程序鏡像文件rpmsg_lite_str_echo_rtos.bin和DDR版本程序鏡像文件rpmsg_lite_str_echo_rtos_ddr.bin。

在U-Boot命令行加載運行Cortex-M4程序鏡像文件后,RS232 UART4調試串口打印如下信息。



圖 14

運行boot命令,在Cortex-A53啟動運行Linux系統。

U-Boot=> boot


圖 15

進入評估板文件系統后,執行如下命令加載imx_rpmsg_tty模塊,啟動核間通信。

Target# modprobe imx_rpmsg_tty


圖 16

Linux系統加載模塊后,會發送數據"hello world"至Cortex-M4。Cortex-M4接收到數據后,在RS232 UART4調試串口將數據進行打印。


圖 17

在USB TO UART2調試串口執行如下命令,將接收到的數據發送至Cortex-M4。

Target# echo tronlong > /dev/ttyRPMSG30


圖 18

Cortex-M4接收到數據后,在RS232 UART4調試串口將數據進行打印,同時將數據回發至Cortex-A53。


圖 19

在USB TO UART調試串口執行如下命令,可查看Cortex-M4回發的數據。

Target# dmesg | grep rpmsg_tty


圖 20

2.3 關鍵代碼

Linux驅動程序

驅動的實現在imx_rpmsg_tty.c中完成,此文件位于內核"drivers/rpmsg/"路徑下。

(1) imx_rpmsg_tty.c的寫函數實現數據的發送,發送緩存最大設置為256Byte。


圖 21

(2) 在回調函數中,每次接收到Cortex-M4的數據后,都以16進制的方式進行打印,打印等級為KERM_DEBUG。


圖 22

FreeRTOS程序

程序主體位于main函數中,定義位于main_remote.c中。

(1) 在main函數中初始化引腳等相關資源,然后創建app_task任務,并啟動任務列表。


圖 23

(2) 在app_task任務中定義共享內存基地址,需和設備樹中指定地址一致,再初始化RPMsg資源,并創建通信終端。



圖 24

(3) 在for循環中實現數據收發。


圖 25


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