I.MX RT1170双核学习(2):双核相互激活和启动流程

RT1170这个芯片带有双核：Cortex-M7和Corterx-M4，两个核都可以独立地运行，当然双核也可以同时运行。在上一篇文章中，介绍了一下在RT1170中消息模块MU的使用：双核通信之MU消息单元详解，因为这是双核之间用来通信的核心单元。那有了这个基础之后，这一篇文章就来学习一下在这个芯片中如何启动双核。

1 内存映射

首先我们来分别看一下CM7和CM4的芯片内置内存分配：

(1)CM7

Start Address	End Address	Size	Description
2038_0000	203F_FFFF	512KB	OCRAM M7 (FlexRAM)
2036_0000	2037_FFFF	128KB	OCRAM M7 (FlexRAM ECC)
2035_0000	2035_FFFF	64KB	OCRAM2 ECC
2034_0000	2034_FFFF	64KB	OCRAM1 ECC
202C_0000	2033_FFFF	512KB	OCRAM2
2024_0000	202B_FFFF	512KB	OCRAM1
2020_0000	2023_FFFF	256KB	OCRAM M4 (LMEM 128KB SRAM_L + 128KB SRAM_U backdoor)
2000_0000	2007_FFFF	512KB	DTCM (FlexRAM)
0000_0000	0007_FFFF	512KB	ITCM (FlexRAM)

上面0x20200000~0x2023FFFF的OCRAM M4是CM4 TCM的重映射地址，CM7可以通过这个别名区域访问CM4 TCM。

• 当CM4关闭电源时，CM7不能访问这块内存，否则结果是不可预测的。
• CM7通过重映射地址访问这块内存时，速度不及CM4中直接访问这块内存

(2)CM4

Start address	End address	Size	Description
2038_0000	203F_FFFF	512KB	OCRAM M7 (FlexRAM)
2036_0000	2037_FFFF	128KB	OCRAM M7 (FlexRAM ECC)
2035_0000	2035_FFFF	64KB	OCRAM2 ECC
2034_0000	2034_FFFF	64KB	OCRAM1 ECC
202C_0000	2033_FFFF	512KB	OCRAM2
2024_0000	202B_FFFF	512KB	OCRAM1
2000_0000	2001_FFFF	128KB	System TCM (LMEM RAM_U)
1FFE_0000	1FFF_FFFF	128KB	Code TCM (LMEM RAM_L)

对于这里的OCRAM M7 (FlexRAM)和OCRAM M7 (FlexRAM ECC)，虽然这里写的是M7的内存，但是经过我的测试，M4是可以访问和修改这块内存的。

(3)共享内存区域

这里M7和CM4可以共同访问一些内存：

RAM	Access address for CM7	Access address for CM4	Size
OCRAM M4	0x2020_0000	0x1FFE_0000	128KB
OCRAM M4	0x2022_0000	0x2000_0000	128 KB
OCRAM M7	0x2038_0000	Same as CM7	128KB
OCRAM M7 ECC	0x2036_0000	Same as CM7	128KB
OCRAM1	0x2024_0000	Same as CM7	512 KB
OCRAM2	0x202C_0000	Same as CM7	512 KB
OCRAM1_ECC	0x2034_0000	Same as CM7	64 KB
OCRAM2_ECC	0x2035_0000	Same as CM7	64 KB

• 当然FlexSPI1和FlexSPI2接的Flash、SEMC接的SDRAM所映射的内存在双核间也是共享的。

2 双核启动

对于RT1170的双核来说，它们有一个主从关系(默认是CM7为主核，CM4为从核)。上电后将启动主核，然后由主核在代码中激活并启动从核。

2.1 CM7作为主核

默认情况下，CM7为主核。在CM7上电后需要激活CM4核。当然我们还需要准备好CM4核的代码，这就有两种情况：

1、CM4代码在NOR上XIP执行：需要提前将CM4的程序放在NOR的指定内存位置即可(编译的时候程序也要链接到这个位置)。

2、CM4代码在内置SRAM中执行：

此时CM7中的程序需要将CM4的程序拷贝到CM4的ITCM中。

• CM4的程序可以保存在SD卡、EMMC、U盘等存储介质中
• 这里CM7就可以通过CM4 TCM的重映射地址0x20200000进行拷贝

接下来就是启动CM4核，有两个步骤：

(1)设置CM4的向量表地址

RT芯片提供了寄存器来(IOMUXC_LPSR_GPR的GPR0和GPR1)设置CM4程序的vector table的地址，正确地设置才能成功激活从核。

我们需要填充CM4_INIT_VTOR_HIGH和CM4_INIT_VTOR_LOW为CM4的向量表地址。

(2)激活M4核

需要置以下两个寄存器的位：

(1)Slice Control Register中的偏移在284h的CTRL_M4CORE寄存器

置bit0为1，可以给CM4进行软件复位

(2)SRC Control Register

CM4会一直保持在复位状态，我们需要置这个寄存器的bit0为1来解除CM4的复位状态。

现在CM4核就成功启动了。

2.2 CM4作为主核

在RT1170中，默认CM7为主核，如果需要设置CM4为主核的话，需要烧写0x960处熔丝的第12位为1。

同样地，如果CM7的程序需要在RAM中运行，需要CM4的程序来拷贝CM7的程序到RAM中。

接下来也是设置向量表和启动CM7核：

1、向量表：IOMUXC_LPSR_GPR的GPR26寄存器

2、复位CM7核：Slice Control Register中的偏移在2A4h的CTRL_M7CORE寄存器

2、启动CM7核：SRC Control Register的bit1

这里就不详细介绍了，因为这种方法需要烧写熔丝，也很少有人用到。

3 总结

本文介绍了CM7和CM4相互激活的基本设置，在SDK中，有一个MCMGR(Multicore Manager)实现了多核之间的管理操作，除了实现本文所述的设置外，还有双核之间状态的同步。下一节就来剖析MCMGR中的源码实现。