一場靜默的算力進化正在微控制器(MCU)領域爆發(fā)。當傳統(tǒng)單核MCU在實時響應與多任務處理間艱難平衡時，雙核架構(gòu)帶來歷史破局：尤其在處理如兼具電機和網(wǎng)絡通信這類不同類型的協(xié)同應用時尤其有優(yōu)勢，應用雙核MCU正在重構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)終端的基因序列。

MCXN系列MCU包含兩個Cortex M33內(nèi)核，一個“主內(nèi)核”(Master)，以及一個可選的“從屬”(Slave)Cortex M33內(nèi)核(功能減少)。詳細配置可見下圖：

在通電或重置后，主內(nèi)核啟動執(zhí)行(一般是Core0)，從屬核心處于重置狀態(tài)(即其代碼未開始執(zhí)行)。然后，主內(nèi)核運行負責將“從內(nèi)核“從重置中釋放出來。實際上，Master Slave角色只適用于引導過程，啟動后，應用程序可能會將其中任何一個內(nèi)核視為主內(nèi)核或從內(nèi)核。MCUXpresso IDE為創(chuàng)建和調(diào)試MCXN947提供了高度靈活的支持適用于單核和多核系統(tǒng)。本文詳細介紹了MCXN947創(chuàng)建和調(diào)試這樣的多核應用程序。

建立一個多核工程

MCUXpresso IDE中的多核應用程序由兩個鏈接的項目組成——一個項目包含“從屬“(下文稱Slave)代碼的項目和包含“主內(nèi)核”(下文稱Master)的另一個項目。“Master”項目還將包含一個指向“Slave”項目的鏈接。

創(chuàng)建新的多核應用程序的推薦方法是首先創(chuàng)建首先為“從屬“(下文稱Slave)核心創(chuàng)建項目，然后為Master核心創(chuàng)建項目。

打開 Quickstart Panel -> New project

選擇 “MCXN947” 后并點擊Next，首先我們先建立slave工程。如下圖所示：

點擊Finish完成創(chuàng)建：

Memory Configuration中內(nèi)存區(qū)域配置如上圖所示, 在此應用中我們將Core1的代碼存放在PROGRAM_FLASH1中，并在通過Flash運行，也可選擇將Core1的代碼鏈接到RAM中，在Core0運行后將Core1的代碼拷貝加載到RAM中再運行，同時Core0和Core1通過rpmsg_sh_mem進行通信交互，最后點擊Finish完成Slave工程的建立，接下來建立Master工程：

選擇cm33_core0作為Master，點擊Next：

點擊Finish完成Master工程的建立。打開工程的屬性頁，選擇Settings->Multicore項目，選擇Muticore slaves對應在Master memory region中的存儲段為PROGRAM_FLASH1。

對于Multicore直接的相互通信，NXP主要提供如下所示的中間件，例如MCMGR, rpmsg_lite(遠程消息機制)，Remote ProcedureCall(遠調(diào)用), 關于這些庫的詳細介紹，其中MCMGR提供了多核間的通信和同步機制，可在NXP官網(wǎng)下載MCXN947 SDK或者相應庫代碼，參閱軟件包里的詳細文檔說明，我們也后續(xù)的文章中也會慢慢詳細介紹這些庫的使用。

當前在我們的工程中，通過增加 Available SDK components 加入MCMGR相應的組件。

多核項目的編譯過程：

編譯多核項目的最簡單方法是觸發(fā)Master項目的構(gòu)建，通常使用快速啟動面板中的“Build”選項。編譯器會優(yōu)先編譯Slave項目，然后編譯Master項目——最終將從屬項目中的固件嵌入到主項目中完成構(gòu)建。

如此我們完成了建立一個雙核工程應用的第一步。

當萬物互聯(lián)進入深水區(qū)，雙核MCU已不僅僅是芯片面積的簡單倍增，而是演變?yōu)橐粓?a target="_blank">嵌入式系統(tǒng)的認知革命。它用物理核的確定性終結(jié)軟件虛擬化的性能損耗，以硬件級任務隔離破解系統(tǒng)的實時性瓶頸，更通過核間通信總線構(gòu)建出數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的專屬高速公路。

據(jù)預測，未來雙核MCU將占據(jù)工業(yè)自動化市場63%的份額，這場始于芯片架構(gòu)的變革，終將催化出智能終端從「機械執(zhí)行」到「自主決策」的質(zhì)變---在算力與功耗的天平上，雙核架構(gòu)正在為萬物裝上隱形的智能翅膀。