在《玩轉MCU雙核（上）》文章里，我們給大家介紹了先楫HPM6000系列雙核的特性、使用方法以及工程編譯與調試。本文緊接上篇內容，給大家詳細闡述雙核的通信方式、資源分配以及雙核應用eRPC架構。如果大家在練手過程中，有其他的建議和想法，歡迎給我們留言互動。

雙核的通信方式

Communication

HPM雙核通信方式有那些？這里列舉如下：

A. 通信外設通信

如enet/uart/spi/can/i2c/gpio等等。Core0和Core1可通過通信外設相互之間發送消息來通信。

（ 注意：此方案會浪費對應的通訊外設，且需要硬件上支持。）

B. 共享內存RAM通信

Core0和Core1通過訪問同一片內存RAM來達到通信。如：一個核寫，另一個和讀。

共享RAM要點

1. 雙核下的共享RAM區域地址及大小必須相同。

2. 為防止CPU cache的影響，共享的RAM區域在雙核下均要設置為nocache區域或者在訪問前后強制刷新cache。

注意：如果設置為nocache區域，core0和core1中均要調用初始化PMP。

例如：

HPM-SDK雙核例程下，雙核linker文件中，均已分配了SHARE_RAM區域。

Core0 linker文件中的SHARE_RAM區域分配：

Core1 linker文件中的SHARE_RAM區域分配：

工程中定義共享RAM區域，并訪問讀寫。

Core0工程下設定nocache區域，并初始化PMP。

Core1工程下同樣設定為nocache區域，并初始化PMP。

如下：

Core0工程

Core1工程

通過debug調試，在core1中打斷點，core1中寫共享區域。

通過串口發送數據，在core0中讀取共享區域。

運行結果如下：

從運行結果看，core1中寫入的共享區域的數據和core0中讀取的共享區域的數據是一致的。

C. 通信信箱MBX通信

HPM支持獨有的通信信箱MBX來進行處理器核間通信。主要特性如下：

● 支持 2 個寄存器訪問接口

● 每個接口支持 TX FIFO 和 RX FIFO

● 支持標志位反映 TX FIFO 和 RX FIFO 狀態

● 支持生成中斷

雙核MBX通信，參考HPM-SDK例程drivers/mbx。

（注意：當然也支持讀寫Flash來通信，考慮到并發讀寫Flash帶來的異常，此通信方案不推薦使用。）

在這里，推薦大家結合B和C方案，通過MBX做雙核間的消息傳遞，通過共享RAM的方式來達到大數據的通信。

當然通過雙核通信來實現雙核間的同步和互斥。例如：通過MBX通信，實現類似OS互斥鎖和信號量的功能。

雙核的資源分配

Resources

HPM雙核資源，除了以下資源是Core0和Core1各自私有的，其余資源均需要合理分配。

● CPU 自身的指令/數據本地存儲器 ILM / DLM 為私有

● FGPIO 為私有

● 平臺中斷控制器 PLIC 為私有

● 軟件中斷控制器 PLICSW 為私有

● 機器定時器 MCHTMR 為私有

A：雙核Flash 資源分配要點

防止Core0和Core1并發同時訪問同一個flash。例如：結合MBX通信，實現互斥鎖來避免并發訪問。并且考慮到flash_xip(非xip的除外) 片上運行，同時應在訪問flash前后，禁止和使能全局中斷。

B：雙核RAM 資源分配要點

1. 除了共享ram區域和各自私有的ILM/DLM區域。其余sram和sdram在core0和core1的分配中不可重疊，避免出現未知數據錯誤。

2. Core0和Core1共享RAM區域的分配，地址及大小必須相同。

C：雙核訪問同一外設要點

通常應該避免雙核訪問同一個外設。如果有需求要同時訪問同一外設，需要注意以下幾點：

1. 禁止雙核均初始化同一外設。如：Core0已經初始化相關外設，Core1無需再次初始化。

2. 防止Core0和Core1并發操作同一外設。例如：結合MBX通信，實現雙核互斥鎖來防止并發操作。

D：雙核使能同一外設中斷要點

由于雙核Core0/Core1各自的PLIC平臺中斷控制器是私有的，如果雙核均使能了同一個外設中斷，需注意以下幾點：

1. 禁止雙核均初始化同一外設。如：Core0已經初始化相關外設，Core1無需再次初始化。

2. 雙核各自的私有PLIC中均要使能當前中斷。如：Core0的PLIC中使能了IRQn_GPIO0_Z中斷，Core1的PLIC中同樣也要使能IRQn_GPIO0_Z中斷。

3. 禁止雙核外設中斷處理接口中均清除中斷標識位。如：Core0中清除了當前外設中斷標識位，Core1中無需再次清除。如下：

E：雙核異常要點

由于HPM雙核是兩個獨立的CPU，是主從架構。

當雙核出現異常情況，需要注意以下幾點：

1. 其中一個核出現異常(crash)但未重啟，另一個核仍能正常運行，不受影響。

2. Core0異常重啟，Core1也會隨之重啟。

主從架構，Core0為主，Core1為從。當復位發生時，系統總是由Core0啟動，而Core1處于待機狀態，需要Core0裝載啟動Core1。

3. Core1異常重啟，Core0仍正常運行，不受影響。

推薦結合看門狗WDG來合理處理雙核異常情況。

雙核應用eRPC架構

eRPC Structure

eRPC(Embeded Remote Procedure Call) 是一個簡單的、易用的、高效的遠程調用框架。

RPC是一種機制，Client端通過簡單的本地函數調用，就能使用Server端提供的服務。對于Client端而言，使用遠程服務就像調用應用程序中內置的庫函數一樣。

當Client端調用遠程函數時，該函數的標識(identifier)和函數的參數(parameters)將被序列化到字節流中，此字節流通過傳輸層的通信通道(IPC、TCP/IP、UART、SPI等)傳至Server端。Server端收到字節流數據后，解析函數參數并根據標識選擇調用的服務函數。若函數有返回值，則Server端將返回值序列化并發送回Client端。

以下是RPC架構框圖（此圖僅顯示一個傳輸方向，省略了來自Server端的回復）。

對應多核(MultiCore)應用，通過RPMsg-Lite是作為傳輸層；對于多芯片(MultiProcessor)應用，通過UART、SPI、TCP/IP等作為傳輸層信號通道。

HPM6000系列雙核應用，將使用RPmsg-Lite作為傳輸層。

RPMsg-Lite(Remote Processor Messaging Lite)是ePRC的傳輸層，RPMsg協議定義了一個標準化的二進制接口，用于在多核系統中內核之間的通信。

RPMsg協議的分層模型如下：

它是實現eRPC的關鍵部分，采用的數據通訊方式為共享內存和消息通知。

詳細介紹參考GitHub官方網站：

https://github.com/EmbeddedRPC/erpc

https://github.com/nxp-mcuxpresso/rpmsg-lite

HPM-SDK已完成了eRPC的移植，采用RPmsg-Lite作為數據傳輸層，采用MBX作為事件通知。

例程：hpm_sdksamplesmulticoreerpc

本次對先楫HPM6000系列雙核的內容介紹到此結束，大家有什么建議或想法，或是您想進一步了解先楫半導體產品的其他內容，歡迎給我們留言互動。先楫生態社區需要您的關注和支持，感謝！

“先楫半導體”（HPMicro）是一家致力于高性能嵌入式解決方案的半導體公司，產品覆蓋微控制器、微處理器和周邊芯片，以及配套的開發工具和生態系統。公司成立于2020年6月，總部坐落于上海市張江高科技園區，并在天津、深圳、蘇州和杭州均設立分公司。核心團隊來自世界知名半導體公司管理團隊，具有15年以上，超過20個SoC的豐富的研發及管理經驗。

先楫半導體以產品質量為本，所有產品均通過嚴格的可靠性測試。目前已經量產的高性能通用MCU產品系列HPM6700/6400、HPM6300及HPM6200，性能領先國際同類產品，并完成AEC-Q100認證，全力服務中國工業，汽車和能源市場。

審核編輯：湯梓紅