【玩轉(zhuǎn)多核異構(gòu)】M核程序的啟動、編寫和仿真
為了能夠讓更多的工程師朋友了解多核異構(gòu)處理器，飛凌嵌入式特別推出了【玩轉(zhuǎn)多核異構(gòu)】專題，幫助大家解決在多核異構(gòu)處理器的開發(fā)過程中遇到的問題。點擊進(jìn)入文章下方的“擴(kuò)展”即可閱讀往期全部內(nèi)容，【玩轉(zhuǎn)多核異構(gòu)】專題持續(xù)更新中，您也可微信搜索“飛凌嵌入式”訂閱關(guān)注。
引言
有很多研究單片機(jī)的小伙伴在面對多核異構(gòu)處理器時，可能會對多核的啟動流程感到困惑——因為不熟悉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核程序的啟動配置、程序編寫和實時仿真的過程。
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個主頻最高可達(dá)1.8GHz (工業(yè)級主頻為1.6GHz)的Arm Cortex-A53多任務(wù)核和1個Cortex-M7實時核，不管是對數(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。
一、M核程序啟動
NXP i.MX8M Plus處理器的M核是無法單獨(dú)啟動的，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。
這樣每次A核啟動后，uboot會加載/run/media/mmcblk2p1/目錄下的forlinx_m7_tcm_firmware.bin文件，M核啟動后會完成內(nèi)核初始化，并由資源域0變?yōu)橘Y源域1，再將時鐘、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。
（2）輸入”1”進(jìn)入uboot控制臺。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會加載M核程序，通過M核串口即可看到程序的打印信息。
二、M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工具對程序進(jìn)行編寫；由于此類軟件易用性較差，因此很多時候我們都會再使用VScode等編輯器進(jìn)行代碼的編輯開發(fā)；但此類編輯器對程序編譯、燒寫和仿真時又相當(dāng)不方便，大家在選擇工具時可能會很頭痛。
這里小編推薦使用VScode對代碼編寫和修改，使用IAR對程序編譯、下載、仿真。
1. IDE工具——IAR
IAR是支持多個廠家的單片機(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項目。
2. VScode
VScode是微軟推出的一款跨平臺的編輯器，能夠在windows、Linux、iOS等平臺上運(yùn)行，通過安裝插件可以讓這個編輯器變成一個編譯器。軟件打開后在菜單欄單擊文件--打開文件夾，選擇SDK下對應(yīng)的例程，即可完成代碼的編寫和修改工作。
三、M核程序仿真飛凌嵌入式OKMX8MP-C開發(fā)板支持JTAG對M核的硬件仿真功能，用戶可在IAR中通過JTAG設(shè)置斷點，實時查看和修改各變量，全速運(yùn)行或單步運(yùn)行程序等功能，提高程序排查錯誤時的效率。
1. 安裝JTAG
（1）在Segger官網(wǎng)下載J-LINK驅(qū)動，并在電腦上安裝程序，IDE工具選擇IAR；
（2）由于i.MX8M Plus是推出時間相對較短的芯片，因此需要更換Segger目錄下8mp的J-LINK驅(qū)動；
（3）如果使用的NXP官方的 SDK還需要更換啟動文件。
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，因為硬件仿真是將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；
（2）點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、監(jiān)測變量、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。
好啦，以上就是小編為大家?guī)淼幕贠KMX8MP-C開發(fā)板的M核程序的使用方法，是不是感覺和單片機(jī)的開發(fā)一樣簡單又方便呢？
擴(kuò)展閱讀：
《MPU進(jìn)化，多核異構(gòu)處理器有多強(qiáng)？A核與M核通信過程解析》
《【玩轉(zhuǎn)多核異構(gòu)】處理器對共享外設(shè)和資源的調(diào)配方法》
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