多核異構(gòu)-M核程序的啟動(dòng)、編寫和仿真

繁花之語

有很多研究單片機(jī)的小伙伴在面對(duì)多核異構(gòu)處理器時(shí)，可能會(huì)對(duì)多核的啟動(dòng)流程感到困惑——因?yàn)椴皇煜�GCC編程和GDB調(diào)試，所以也無法確定多核異構(gòu)處理器的程序是否能像單片機(jī)那樣方便地編寫和仿真。本篇文章，小編就將以飛凌嵌入式的OKMX8MP-C開發(fā)板為例，為大家介紹多核異構(gòu)處理器M核程序的啟動(dòng)配置、程序編寫和實(shí)時(shí)仿真的過程。

飛凌嵌入式OKMX8MP-C開發(fā)板所搭載的NXP i.MX8M Plus處理器具備強(qiáng)悍的性能，集成4個(gè)主頻最高可達(dá)1.8GHz (工業(yè)級(jí)主頻為1.6GHz)的Arm Cortex-A53多任務(wù)核和1個(gè)Cortex-M7實(shí)時(shí)核，不管是對(duì)數(shù)據(jù)的高速吞吐、處理，還是復(fù)雜的人機(jī)交互界面處理，都能從容應(yīng)對(duì)。

01M核程序啟動(dòng)

NXP i.MX8M Plus處理器的M核是無法單獨(dú)啟動(dòng)的，必須由A核uboot加載，因此飛凌嵌入式基于這款處理器打造的OKMX8MP-C開發(fā)板也是默認(rèn)不開啟M核的，需要修改uboot下的環(huán)境變量，配置M核自啟動(dòng)。

這樣每次A核啟動(dòng)后，uboot會(huì)加載/run/media/mmcblk2p1/目錄下的forlinx_m7_tcm_firmware.bin文件，M核啟動(dòng)后會(huì)完成內(nèi)核初始化，并由資源域0變?yōu)橘Y源域1，再將時(shí)鐘、外設(shè)、內(nèi)存等資源初始化，就可以完成程序的輪轉(zhuǎn)運(yùn)行了。

1. uboot環(huán)境變量加載M核

（1）重啟OKMX8MP-C開發(fā)板，按空格鍵進(jìn)入uboot命令行控制臺(tái)。

（2）輸入”1”進(jìn)入uboot控制臺(tái)。并按順序依次輸入以下命令，修改uboot環(huán)境變量，使其能加載M核程序。

2. 下載M核程序

（1）我們可以使用IAR軟件對(duì)飛凌M核軟件開發(fā)包的程序進(jìn)行編譯，在工程目錄/IAR/debug目錄下將生成*.bin文件，將文件名稱改為：forlinx_m7_tcm_firmware.bin ；

（2）使用串口Xmodem，網(wǎng)絡(luò)FTP，SCP，U盤，TF卡等多種方式，都可以將forlinx_m7_tcm_firmware.bin 從電腦拷貝至核心板/run/media/mmcblk2p1/目錄下，在Linux調(diào)試串口輸入 sync 命令同步 ；

（3）給OKMX8MP-C開發(fā)板重新上電，A核uboot會(huì)加載M核程序，通過M核串口即可看到程序的打印信息。

02M核程序編寫

許多使用單片機(jī)的用戶習(xí)慣通過Keil或IAR這類IDE工具對(duì)程序進(jìn)行編寫；由于此類軟件易用性較差，因此很多時(shí)候我們都會(huì)再使用VScode等編輯器進(jìn)行代碼的編輯開發(fā)；但此類編輯器對(duì)程序編譯、燒寫和仿真時(shí)又相當(dāng)不方便，大家在選擇工具時(shí)可能會(huì)很頭痛。

這里小編推薦使用VScode對(duì)代碼編寫和修改，使用IAR對(duì)程序編譯、下載、仿真。

1. IDE工具——IAR

IAR是支持多個(gè)廠家的單片機(jī)處理器的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），用于提供開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用程序，是集成了代碼編寫功能、分析功能、編譯功能、調(diào)試功能等一體化的開發(fā)軟件。

i.MX8M Plus處理器的IAR版本要求在9.20版本以上，用戶可在網(wǎng)上自行下載。用戶在安裝IAR后，打開飛凌嵌入式提供的M核SDK開發(fā)包，可在boards\evkmimx8mp\driver_examples\*\*\iar目錄下找到iar工程文件*.ewww，雙擊即打開IAR項(xiàng)目。

2. VScode

VScode是微軟推出的一款跨平臺(tái)的編輯器，能夠在windows、Linux、iOS等平臺(tái)上運(yùn)行，通過安裝插件可以讓這個(gè)編輯器變成一個(gè)編譯器。

軟件打開后在菜單欄單擊文件--打開文件夾，選擇SDK下對(duì)應(yīng)的例程，即可完成代碼的編寫和修改工作。

03M核程序仿真

飛凌嵌入式OKMX8MP-C開發(fā)板支持JTAG對(duì)M核的硬件仿真功能，用戶可在IAR中通過JTAG設(shè)置斷點(diǎn)，實(shí)時(shí)查看和修改各變量，全速運(yùn)行或單步運(yùn)行程序等功能，提高程序排查錯(cuò)誤時(shí)的效率。

1. 安裝JTAG

（1）在Segger官網(wǎng)下載J-LINK驅(qū)動(dòng)，并在電腦上安裝程序，IDE工具選擇IAR；

（2）由于i.MX8M Plus是推出時(shí)間相對(duì)較短的芯片，因此需要更換Segger目錄下8mp的J-LINK驅(qū)動(dòng)；

（3）如果使用的NXP官方的 SDK還需要更換啟動(dòng)文件。

2. 硬件鏈接

飛凌嵌入式OKMX8MP-C開發(fā)板JTAG接口采用標(biāo)準(zhǔn)線序，用戶可通過20pin 2.54間距轉(zhuǎn)10pin 1.27間距的JTAG轉(zhuǎn)接板和10pin1.27 間距的連接線與J-LINK連接，注意J-LINK 1腳要和開發(fā)板JTAG 1 腳對(duì)應(yīng)。

3. 硬件仿真

（1）用戶將程序編譯完成后，將執(zhí)行程序放入

核心板/run/media/mmcblk2p1/ 目錄下，因?yàn)橛布�仿真是將SDK包的程序加載到內(nèi)存執(zhí)行，所以要仿真的程序和核心板中的forlinx_m7_tcm_firmware.bin可不是同一個(gè)；

（2）點(diǎn)擊仿真按鈕或快捷鍵Ctrl+D，進(jìn)入仿真界面，可正常設(shè)置斷點(diǎn)、監(jiān)測(cè)變量、單步和全速執(zhí)行、復(fù)位等操作；

（3）如果需要查看freeRTOS任務(wù)調(diào)度情況，在工程處右擊，選擇OptionS菜單，Debugger-Plugins界面中勾選FreeRTOS and OpenROTS。

4. 串口打印

飛凌嵌入式OKMX8MP-C開發(fā)板除了支持JLink硬件仿真外，應(yīng)用程序中還可通過PRINTF函數(shù)向M核串口輸出打印信息，了解程序運(yùn)行過程。