本文重點介紹RK3568內置的MCU與AP之間的通信功能，首先介紹RPMsg的框架，然后介紹MCU端RPMSG的構建方法，最后介紹AP端的RPMSG的配置方法，并進行MCU和AP之間通信的演示。

RK3568 MCU開發的入門介紹可以參考筆者的上一篇文章。

硬件準備

首先介紹一下硬件。主板為風火輪科技的YY3568開發板，主控RK3568。此開發板的相關介紹可以參考

https://wiki.youyeetoo.cn/zh/YY3568

RK3568的MCU核心需要使用串口調試，筆者這里使用的是UART4，這里也可以選擇其他的，不要跟AP核心的調試串口UART2沖突就行。 UART4的位置如下

RPMsg框架介紹

RPMsg（Remote Processor Messaging）是一種基于virtio的消息傳遞總線，專為異構處理器系統之間的通信設計。其定義了一個標準化的通信接口，使得不同架構的核心能夠方便地進行通信。

RK3568上面有ARM核心和RISCV核心，需要使用RPMsg這種標準化的接口，這樣可以不用考慮大小端轉換等兼容問題。在RK3568上面，AP核心是RPMSG的master端，而MCU核心則是remote端。

使用RPMSG通信時，通常會從VirtIo-Ring緩沖區中申請一塊buffer，然后將這個buffer作為共享內存，在兩個核心之間傳輸數據。另外二者之間通信時，還需要中斷通知對方有數據到達。以master向remote發數據為例，

1. Master Core發送時，從 vring0中取得一塊 buffer，再將消息按照 RPMsg協議填充

2.將處理好的內存 buffer鏈接到vring1

3.觸發中斷通知 Remote Core有數據處理待處理

這個通信流程如下圖所示

反過來也是一樣的

在RK3568，可以選擇軟中斷，或者mailbox實現這個中斷，通常的做法是選擇mailbox，這樣還可以在觸發中斷時額外附帶少量信息。

MCU端RPMSG適配

RK SDK里面提供了兩個可選的rpmsg組件，分別是由NXP主導開發的rpmsg-lite，以及openamp項目下面的rpmsg。前者比較簡單，不需要太多額外的組件，因此選擇前者。其工程路徑為

external/hal/middleware/rpmsg-lite

如果想要進一步了解rpmsg-lite，其原始的git項目地址為

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

原始的rpmsg-lite工程僅支持NXP的異構處理器，如imx6/imx7/imx8等，RK在此基礎上增加了RK3562/RK3568/RK3588等處理器的支持。

不過RK3568僅支持AP運行這個rpmsg-lite，因此，這里我們要添加支持RK3568 MCU的相關源碼。具體步驟如下

1、打開external/hal/middleware/rpmsg-lite/lib/include/rpmsg_compiler.h，增加riscv處理器的MEM_BARRIER實現

RISCV處理器使用fence作為內存屏障指令，功能類似ARM的dsb指令。

2、屏蔽rpmsg-lite/lib/init/platform/RK3568/rpmsg_init.c中的功能，這個源文件中的API專門用于AP運行bare-metal時使用rpmsg-lite的，這里使用MCU，需要將其禁用

3、接下來修改

rpmsg-lite/lib/rpmsg_lite/porting/platform/RK3568/rpmsg_platform.c

文件。這個文件就是實現上述rpmsg的傳輸流程，即通過mbox觸發中斷，然后用virtio來傳輸數據。其中virtio傳輸數據的功能已經由rpmsg-lite實現了，這里只需要調用。

platform_init platform_deinit函數是用于平臺初始化的，在rpmsg功能init和deinit的時候會調用這兩個函數，保持跟原來的一致即可

platform_map_mem_region

platform_cache_all_flush_invalidate

platform_cache_disable

platform_vatopa

platform_patova

幾個函數在MCU上沒有特殊實現，保持跟原來的一致

platform_interrupt_enable

platform_interrupt_disable

兩個函數用于開啟和關閉mbox中斷，RISCV和ARM中斷控制器不同，需要將原來的GIC的API換成INTMUX的API。此外，此處要選擇一個mbox通道，筆者選用ch3，后續AP Linux端也要配置同樣的通道。

platform_notify函數為virtqueue的回調函數，用于在接收數據的時候產生一個中斷。這里實現是要通過mbox應答AP，這樣AP才認為收到了數據

platform_init_interrupt用于平臺初始化中斷，這里的實現則是初始化mbox，具體修改如下

platform_global_isr_disable

platform_global_isr_enable

用于開啟和關閉全局中斷，這里使用默認的實現即可

然后要定義mbox的通道信息

rpmsg_remote_cb函數屬于rpmsg的回調，具體由上述的rpmsg_mbox_isr調用，這兩個函數實現如下

修改完上面的rpmsg之后，還需要實現一個測試demo，對前一篇文章介紹的external/hal/project/rk3568-mcu目錄做修改

1.增加mcu對rpmsg的共享內存區域的訪問。rpmsg使用的共享內存區域由AP端Linux指定，作為預留內存。修改GCC目錄下面的 Makefile，改用自定義的ld文件。這里同步打開rpmsg-lite的mk文件編譯

這個ld文件可以從lib/CMSIS/Device/RK3568/Source/Templates/GCC復制一個過來，然后添加如下內容

2.修改testdemo，增加rpmsg測試功能

這個測試demo實現的功能是remote端收到數據后，就給master端發送一條固定內容的數據

先增加如下所示宏定義

然后添加一個名為 rpmsg_linux_test的測試函數

實現如下

這里使用rpmsg_lite_remote_init初始化，這個初始化會調用上述rpmsg_platform.c中實現的API，就是初始化mbox和中斷

然后使用rpmsg_lite_wait_for_link_up，這個API會循環等待AP Linux端的mbox初始化完成才返回

然后使用rpmsg_ns_bind指定rpmsg回調函數為rpmsg_ns_cb。下面看下rpmsg_ns_cb的實現，在進入此回調之后，同時會向master端，也就是AP Linux端發送一條數據

然后使用rpmsg_lite_send發送一條數據給master端，發起第一次通信

到這里，mcu端的修改就完成了，按照上一篇文章介紹的方法編譯，下載到板上。

AP端RPMSG適配

AP端的Linux上已經有完整的rpmsg框架了，這里只需要修改下配置即可。首先在defconfig文件中打開如下內容，這里將支持mbox觸發rpmsg相關中斷的源碼編譯進內核，將測試demo編譯為模塊

然后在設備樹打開rpmsg的配置，注意rpmsg-tx的通道需要為3，跟上面MCU配置的一樣

完成這些配置之后，編譯出內核，然后燒錄到板上，同時將kernel/drivers/rpmsg/rockchip_rpmsg_test.ko通過adb/ssh等方式推到板上。

MCU與AP rpmsg通信演示

按上面的步驟燒錄amp和kernel后，重啟板子，可以看到MCU端串口有如下打印信息

AP端的dmesg log有如下信息

然后在AP端加載 rockchip_rpmsg_test.ko

可以看到這個信息跟源碼里面配置的是一致的

說明MCU確實有收到AP的數據，并且發送的數據能被AP正確接收

總結

本文介紹RK3568內置的MCU與AP之間的通信功能，MCU端使用rpmsg-lite組件，AP端使用Linux自帶的rpmsg框架，中斷依靠mbox實現，此種方式可以在異構核之間可靠傳輸大量數據。

審核編輯 黃宇