本文介紹RK3568內(nèi)置的MCU的開發(fā)流程，首先介紹MCU程序的構(gòu)建方法，然后介紹MCU核心與ARM CORTEX A55 AP核心之間的mailbox通信。

RK3568內(nèi)置有4*cortex A55(下文簡稱AP)和1個RISCV(下文簡稱MCU)。

硬件準(zhǔn)備

首先介紹一下硬件。主板為風(fēng)火輪科技的YY3568開發(fā)板，主控RK3568。此開發(fā)板的相關(guān)介紹可以參考

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

RK3568的MCU核心需要使用串口調(diào)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(diào)試串口UART2沖突就行。UART4的位置如下

RK3568內(nèi)置MCU介紹

RK3568內(nèi)置的MCU核心特性如下：

可以看出這是一個RV32I架構(gòu)的核心，此核心具體型號不明，主頻200MHz

另外從介紹上面看，這個核心沒有獨立的RAM和flash，所以需要從RK3568的EMMC和DDR上面劃分出flash和RAM來支持其運行。

軟件介紹

目前RK新版本的Linux SDK已經(jīng)支持了AMP功能。AMP（Asymmetric Multi-Processing）系統(tǒng)是一種非對稱多核異構(gòu)系統(tǒng)，即在同一芯片內(nèi)，通過分組CPU，并在不同組的CPU內(nèi)運行不同的系統(tǒng)。在RK3568上，將Cortex-A55 * 4作為主要核心，運行Linux系統(tǒng)； RISC-V * 1`作為輔助核心跑裸核系統(tǒng)，輔助Linux系統(tǒng)實現(xiàn)快速響應(yīng)和控制。軟件支持如下所示

RK3568新版的SDK目錄如下

相比舊版本的SDK，這里增加了rtos目錄，是用于存放RTT源碼的，此外external目錄下有個hal目錄，用于存放bare-metal，也就是裸機的源碼。本文重點介紹bare-metal部分，后面的文章會介紹RTT的。

打開hal目錄，內(nèi)容如下

application里面是一些應(yīng)用示例，board里面的內(nèi)容沒用，可以忽略

doc是開發(fā)文檔

lib里面是cmsis以及外設(shè)庫的源碼，類似于STM32工程的Drivers目錄

middleware里面是中間件的源碼，包括rpmsg openamp等

project包含了目前RK所有平臺(ap+mcu)的啟動文件，main.c，以及編譯，打包腳本

test和tools目錄也可以忽略

MCU bare-metal程序的構(gòu)建方法與打包

1.下載RISC-V的交叉工具鏈，這里使用的是xpack-riscv-none-embed-gcc-10.2.0-1.2-linux-x64，這個交叉工具鏈可以從https://github.com/xpack-dev-tools/riscv-none-elf-gcc-xpack/releases處下載

下載之后將這個交叉工具鏈解壓到工程根目錄的prebuilts/gcc/linux-x86/riscv64下面，注意目錄不要搞錯，不然后面的構(gòu)建腳本會找不到工具鏈

2.在工程根目錄下打開external/hal/project/common/GCC/riscv.mk文件，進行如下修改，指定工具鏈位置

3.在工程根目錄下打開external/hal/project/rk3568-mcu目錄。此為rk3568-mcu工程

源碼在src目錄下，這里添加MCU的打印信息。打開src目錄里面的main.c，取消

TEST_USE_UART4M1的注釋，這樣MCU可以使用UART4進行打印。

4.rk3568-mcu的GCC目錄有構(gòu)建腳本。打開GCC目錄，在此目錄下面執(zhí)行make。編譯結(jié)果如下

編譯之后在此目錄下可以看到TestDemo.bin文件，即為可執(zhí)行程序

5. rk3568-mcu目錄下的mkimage.sh，可以將TestDemo.bin轉(zhuǎn)換為分區(qū)映像，執(zhí)行此腳本，會在Image下生成amp.img，此分區(qū)映像需要燒寫到EMMC一個分區(qū)上面。

6.按照RK的默認配置構(gòu)建整個Linux工程。這個構(gòu)建工程可以參考RK SDK下面的Rockchip_Developer_Guide_Linux_Software_CN.pdf文檔，這里不贅述。構(gòu)建之后可以在SDK的output目錄下可以得到firmware目錄，這個為當(dāng)前打包使用的各個分區(qū)映像的軟鏈接。

7.對AP端的部分內(nèi)容做修改。

分區(qū)表增加amp分區(qū)

package-file打包文件中增加amp分區(qū)映像

uboot端打開rk-amp.config，使能uboot階段加載MCU固件到指定DDR地址的操作。可以在device/rockchip/.chips/rk3566_rk3568的配置文件增加此配置項

kernel端修改設(shè)備樹，增加amp預(yù)留內(nèi)存。在使用的設(shè)備樹文件增加#include "rk3568-amp.dtsi"

8.將步驟5生成的amp.img，復(fù)制到步驟6所述的firmware目錄中

然后再次構(gòu)建整個固件，如果操作無誤，則可以生成一個update.img文件。這里明確會將amp.img添加到燒錄包里面

9.將生成的固件燒錄到板上，串口4上面配置為1500000波特率，可以看到如下所示的log

MCU與AP的mailbox通信

RK3568硬件上面有一組mailbox，用于實現(xiàn)MCU與AP通信

1.AP端做如下修改

在kernel的defconfig中增加

CONFIG_ROCKCHIP_MBOX_DEMO=m

打開mailbox的demo

在kernel的rk3568-amp.dtsi中關(guān)閉rpmsg對mailbox的占用

在板級dts文件中增加mailbox-demo配置

這里使用mailbox的通道0作為rx，通道3作為tx

修改之后，單獨構(gòu)建kernel鏡像，在kernel目錄下得到boot.img，另外在kernel/drivers/mailbox下得到rockchip-mbox-demo.ko

2.MCU端做如下修改

打開external/hal/project/rk3568-mcu，打開src/main.c，打開TEST_DEMO

再打開src/test_demo.c，打開mbox配置

修改之后，重新構(gòu)建amp.img

然后用rk的燒錄工具，單獨燒錄boot分區(qū)和amp分區(qū)，然后重啟，將rockchip-mbox-demo.ko通過adb或者其他方式，放到板上

執(zhí)行insmod操作之后，AP端的內(nèi)核日志中有如下信息

MCU端的串口有如下信息

這里通過源碼簡單介紹一下這個測試demo。首先是AP端的，在kernel/drivers/mailbox/rockchip-mbox-demo.c的probe函數(shù)中，先通過

mbox_request_channel_byname

申請了名為test-rx test-tx的兩個mailbox通道，這個名稱是設(shè)備樹指定的。并且注冊了名為rk_mbox_rx_callback的回調(diào)函數(shù)。申請到通道之后，先用mbox_send_message發(fā)送一條數(shù)據(jù)出去

然后在rk_mbox_rx_callback函數(shù)內(nèi)容如下

這里是在不超過MSG_LIMIT的情況下，收到mbox一條數(shù)據(jù)，就通過mbox發(fā)送一條數(shù)據(jù)出去。發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容為0x524D5347U

MCU端的邏輯如下

MCU端也是先注冊了一個通道，然后注冊名為mbox_remote_isr中斷函數(shù)，然后中斷函數(shù)中再調(diào)用mbox_remote_cb回調(diào)

這個回調(diào)函數(shù)中收到一條數(shù)據(jù)，即發(fā)一條數(shù)據(jù)。發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容為0x98765432

因此就可以看到上面的現(xiàn)象，MCU先收到AP的一條數(shù)據(jù)，然后發(fā)給AP，AP再發(fā)給MCU，重復(fù)100次。

總結(jié)

本文介紹RK3568內(nèi)置的MCU的開發(fā)流程，并介紹了AP和MCU之間通過mailbox進行通信。多數(shù)的產(chǎn)品應(yīng)用中，RK3568都會搭配一個外置的MCU，來實現(xiàn)一些高實時的業(yè)務(wù)，而自帶MCU是閑置的，如果能夠利用此MCU，可以省去外部MCU，降低復(fù)雜度。同時，使用片上的mailbox進行通信，速度更快，可靠性更高。

審核編輯 黃宇