本文重點(diǎn)介紹RK3568內(nèi)置的MCU與AP之間的通信功能，首先介紹RPMsg的框架，然后介紹MCU端RPMSG的構(gòu)建方法，最后介紹AP端的RPMSG的配置方法，并進(jìn)行MCU和AP之間通信的演示。

RK3568 MCU開發(fā)的入門介紹可以參考筆者的上一篇文章。

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

RPMsg框架介紹

RPMsg（Remote Processor Messaging）是一種基于virtio的消息傳遞總線，專為異構(gòu)處理器系統(tǒng)之間的通信設(shè)計(jì)。其定義了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口，使得不同架構(gòu)的核心能夠方便地進(jìn)行通信。

RK3568上面有ARM核心和RISCV核心，需要使用RPMsg這種標(biāo)準(zhǔn)化的接口，這樣可以不用考慮大小端轉(zhuǎn)換等兼容問題。在RK3568上面，AP核心是RPMSG的master端，而MCU核心則是remote端。

使用RPMSG通信時(shí)，通常會(huì)從VirtIo-Ring緩沖區(qū)中申請一塊buffer，然后將這個(gè)buffer作為共享內(nèi)存，在兩個(gè)核心之間傳輸數(shù)據(jù)。另外二者之間通信時(shí)，還需要中斷通知對方有數(shù)據(jù)到達(dá)。以master向remote發(fā)數(shù)據(jù)為例，

1. Master Core發(fā)送時(shí)，從 vring0中取得一塊 buffer，再將消息按照 RPMsg協(xié)議填充

2.將處理好的內(nèi)存 buffer鏈接到vring1

3.觸發(fā)中斷通知 Remote Core有數(shù)據(jù)處理待處理

這個(gè)通信流程如下圖所示

反過來也是一樣的

在RK3568，可以選擇軟中斷，或者mailbox實(shí)現(xiàn)這個(gè)中斷，通常的做法是選擇mailbox，這樣還可以在觸發(fā)中斷時(shí)額外附帶少量信息。

MCU端RPMSG適配

RK SDK里面提供了兩個(gè)可選的rpmsg組件，分別是由NXP主導(dǎo)開發(fā)的rpmsg-lite，以及openamp項(xiàng)目下面的rpmsg。前者比較簡單，不需要太多額外的組件，因此選擇前者。其工程路徑為

external/hal/middleware/rpmsg-lite

如果想要進(jìn)一步了解rpmsg-lite，其原始的git項(xiàng)目地址為

https://github.com/nxp-mcuxpresso/rpmsg-lite

原始的rpmsg-lite工程僅支持NXP的異構(gòu)處理器，如imx6/imx7/imx8等，RK在此基礎(chǔ)上增加了RK3562/RK3568/RK3588等處理器的支持。

不過RK3568僅支持AP運(yùn)行這個(gè)rpmsg-lite，因此，這里我們要添加支持RK3568 MCU的相關(guān)源碼。具體步驟如下

1、打開external/hal/middleware/rpmsg-lite/lib/include/rpmsg_compiler.h，增加riscv處理器的MEM_BARRIER實(shí)現(xiàn)

RISCV處理器使用fence作為內(nèi)存屏障指令，功能類似ARM的dsb指令。

2、屏蔽rpmsg-lite/lib/init/platform/RK3568/rpmsg_init.c中的功能，這個(gè)源文件中的API專門用于AP運(yùn)行bare-metal時(shí)使用rpmsg-lite的，這里使用MCU，需要將其禁用

3、接下來修改

rpmsg-lite/lib/rpmsg_lite/porting/platform/RK3568/rpmsg_platform.c

文件。這個(gè)文件就是實(shí)現(xiàn)上述rpmsg的傳輸流程，即通過mbox觸發(fā)中斷，然后用virtio來傳輸數(shù)據(jù)。其中virtio傳輸數(shù)據(jù)的功能已經(jīng)由rpmsg-lite實(shí)現(xiàn)了，這里只需要調(diào)用。

platform_init platform_deinit函數(shù)是用于平臺(tái)初始化的，在rpmsg功能init和deinit的時(shí)候會(huì)調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)，保持跟原來的一致即可

platform_map_mem_region

platform_cache_all_flush_invalidate

platform_cache_disable

platform_vatopa

platform_patova

幾個(gè)函數(shù)在MCU上沒有特殊實(shí)現(xiàn)，保持跟原來的一致

platform_interrupt_enable

platform_interrupt_disable

兩個(gè)函數(shù)用于開啟和關(guān)閉mbox中斷，RISCV和ARM中斷控制器不同，需要將原來的GIC的API換成INTMUX的API。此外，此處要選擇一個(gè)mbox通道，筆者選用ch3，后續(xù)AP Linux端也要配置同樣的通道。

platform_notify函數(shù)為virtqueue的回調(diào)函數(shù)，用于在接收數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生一個(gè)中斷。這里實(shí)現(xiàn)是要通過mbox應(yīng)答AP，這樣AP才認(rèn)為收到了數(shù)據(jù)

platform_init_interrupt用于平臺(tái)初始化中斷，這里的實(shí)現(xiàn)則是初始化mbox，具體修改如下

platform_global_isr_disable

platform_global_isr_enable

用于開啟和關(guān)閉全局中斷，這里使用默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)即可

然后要定義mbox的通道信息

rpmsg_remote_cb函數(shù)屬于rpmsg的回調(diào)，具體由上述的rpmsg_mbox_isr調(diào)用，這兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下

修改完上面的rpmsg之后，還需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)測試demo，對前一篇文章介紹的external/hal/project/rk3568-mcu目錄做修改

1.增加mcu對rpmsg的共享內(nèi)存區(qū)域的訪問。rpmsg使用的共享內(nèi)存區(qū)域由AP端Linux指定，作為預(yù)留內(nèi)存。修改GCC目錄下面的 Makefile，改用自定義的ld文件。這里同步打開rpmsg-lite的mk文件編譯

這個(gè)ld文件可以從lib/CMSIS/Device/RK3568/Source/Templates/GCC復(fù)制一個(gè)過來，然后添加如下內(nèi)容

2.修改testdemo，增加rpmsg測試功能

這個(gè)測試demo實(shí)現(xiàn)的功能是remote端收到數(shù)據(jù)后，就給master端發(fā)送一條固定內(nèi)容的數(shù)據(jù)

先增加如下所示宏定義

然后添加一個(gè)名為 rpmsg_linux_test的測試函數(shù)

實(shí)現(xiàn)如下

這里使用rpmsg_lite_remote_init初始化，這個(gè)初始化會(huì)調(diào)用上述rpmsg_platform.c中實(shí)現(xiàn)的API，就是初始化mbox和中斷

然后使用rpmsg_lite_wait_for_link_up，這個(gè)API會(huì)循環(huán)等待AP Linux端的mbox初始化完成才返回

然后使用rpmsg_ns_bind指定rpmsg回調(diào)函數(shù)為rpmsg_ns_cb。下面看下rpmsg_ns_cb的實(shí)現(xiàn)，在進(jìn)入此回調(diào)之后，同時(shí)會(huì)向master端，也就是AP Linux端發(fā)送一條數(shù)據(jù)

然后使用rpmsg_lite_send發(fā)送一條數(shù)據(jù)給master端，發(fā)起第一次通信

到這里，mcu端的修改就完成了，按照上一篇文章介紹的方法編譯，下載到板上。

AP端RPMSG適配

AP端的Linux上已經(jīng)有完整的rpmsg框架了，這里只需要修改下配置即可。首先在defconfig文件中打開如下內(nèi)容，這里將支持mbox觸發(fā)rpmsg相關(guān)中斷的源碼編譯進(jìn)內(nèi)核，將測試demo編譯為模塊

然后在設(shè)備樹打開rpmsg的配置，注意rpmsg-tx的通道需要為3，跟上面MCU配置的一樣

完成這些配置之后，編譯出內(nèi)核，然后燒錄到板上，同時(shí)將kernel/drivers/rpmsg/rockchip_rpmsg_test.ko通過adb/ssh等方式推到板上。

MCU與AP rpmsg通信演示

按上面的步驟燒錄amp和kernel后，重啟板子，可以看到MCU端串口有如下打印信息

AP端的dmesg log有如下信息

然后在AP端加載 rockchip_rpmsg_test.ko

可以看到這個(gè)信息跟源碼里面配置的是一致的

說明MCU確實(shí)有收到AP的數(shù)據(jù)，并且發(fā)送的數(shù)據(jù)能被AP正確接收

總結(jié)

本文介紹RK3568內(nèi)置的MCU與AP之間的通信功能，MCU端使用rpmsg-lite組件，AP端使用Linux自帶的rpmsg框架，中斷依靠mbox實(shí)現(xiàn)，此種方式可以在異構(gòu)核之間可靠傳輸大量數(shù)據(jù)。

審核編輯 黃宇