ZYNQ-双核AMP通信(二)

写在前面

承接前文:ZYNQ-双核AMP通信(一),前文对双核AMP架构通信的相关内容进行了简单的介绍,本文完成AMP架构通信的程序并验证。

开发环境

vivado 18.3&SDK,PYNQ-Z2开发板。

工程设计

CPU0 接收串口的数据,并写入OCM 中,然后利用软件产生中断触发 CPU1;CPU1 接收到中断后,根据从 OCM 中读出的数据并用串口打印,并在控制结束后触发 CPU0 中断,实现了双核 CPU 通信的功能。

系统框图

在这里插入图片描述

硬件平台搭建

首先新建工程,创建 block design。添加ZYNQ7 ip,根据本次工程需要对IP进行配置。勾选本次工程使用的资源。

这里添加SPI和SD的资源是为了进行双核的固化程序的验证。硬件系统构建完成如下:

然后我们进行generate output product 然后生成HDL封装。这里只用到了MIO引脚,所以不需要进行管脚分配,XADC测量是内部的电压信息,并且使用的是PS_XADC接口。点击导出硬件资源(不包含bit流文件,因为只用到了PS资源),接着launch SDK。

SDK软件部分

新建应用工程,这里可以先进行创建CPU0的程序,这里和之前配置相同,无需特殊更改。点击NEXT后,完成建立一个空工程。

然后修改cpu0的DDR的地址空间,打开src文件夹中的==lscript.ld==文件,该文件是链接脚本,可以进行配置应用程序的地址空间的大小。在图中可以看到OCM的两块区域的对应的大小和起始地址以及该应用程序的DDR的起始地址和大小。

这里修改cpu0占用ddr的一半空间也即把==0x1FF00000==修改为==0x0FF00000==。

完成修改后ctrl +  s 保存即可完成地址映射的修改。

同样的操作进行新建xpu1工程创建。处理器选择ps7_1

创建完成后修改ddr的地址映射,这里需要进行简单的计算,cpu0的起始地址为0x100000,大小为0x0FF00000,所以cpu1的起始地址为两者之和,也即为0x1000000

所以对cpu1的程序修改地址映射如下图:

打开板级支持包的设置界面

同时加入AMP的一个交叉编译的宏定义-DUSE_AMP=1,添加在末尾。

cpu0程序

#include "xparameters.h"
#include "xscugic.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xil_mmu.h"
#include "stdio.h"

//宏定义
#defineINTC_DEVICE_IDXPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID //中断ID
#defineSHARE_BASE           0xffff0000                   //共享OCM首地址
#defineCPU1_COPY_ADDR       0xfffffff0                   //存放CPU1应用起始地址的地址
#defineCPU1_START_ADDR      0x10000000                   //CPU1应用起始地址

#defineCPU1_IDXSCUGIC_SPI_CPU1_MASK        //CPU1ID
#defineSOFT_INTR_ID_TO_CPU0 0                            //软件中断号 0 ,范围:0~15
#defineSOFT_INTR_ID_TO_CPU1 1                            //软件中断号 1 ,范围:0~15

//"SEV"指令唤醒CPU1并跳转至相应的程序
#definesev()                __asm__("sev")               //C语言内嵌汇编写法 sendevent指令

//函数声明
voidstart_cpu1();
voidcpu0_intr_init(XScuGic *intc_ptr);
voidsoft_intr_handler(void *CallbackRef);

//全局变量
XScuGicIntc;                //中断控制器驱动程序实例
intrec_flag = 0;           //接收标志
charchar_input='\0';

//CPU0main函数
intmain()
{
	//S=b1 TEX=b100 AP=b11, Domain=b1111, C=b0, B=b0
	Xil_SetTlbAttributes(SHARE_BASE,0x14de2);    //禁用OCM的Cache属性

	//S=b1 TEX=b100 AP=b11, Domain=b1111, C=b0, B=b0
	Xil_SetTlbAttributes(CPU1_COPY_ADDR,0x14de2);//禁用0xfffffff0的Cache属性

	//启动CPU1
	start_cpu1();
	//CPU0中断初始化
	cpu0_intr_init(&Intc);
	while(1){
		if(rec_flag == 0){
			xil_printf("CPU0:请输入字符\r\n");
			scanf("%c",&char_input);
			if(char_input != 13){
				//向共享的地址中写入输入的数据
				Xil_Out8(SHARE_BASE,char_input);
				xil_printf("CPU0: %c\n",char_input) ;
				//给CPU1触发中断
				XScuGic_SoftwareIntr(&Intc,SOFT_INTR_ID_TO_CPU1,CPU1_ID);
			}
			rec_flag = 1;
		}
	}
	return 0 ;
}

//启动CPU1,用于固化程序
voidstart_cpu1()
{
	//向 CPU1_COPY_ADDR(0Xffffffff0)地址写入 CPU1 的访问内存基地址
	Xil_Out32(CPU1_COPY_ADDR, CPU1_START_ADDR);
	dmb();  //等待内存写入完成(同步)
	sev();  //通过"SEV"指令唤醒CPU1并跳转至相应的程序
}

//CPU0中断初始化
voidcpu0_intr_init(XScuGic *intc_ptr)
{
	//初始化中断控制器
	XScuGic_Config *intc_cfg_ptr;
	intc_cfg_ptr = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);
    XScuGic_CfgInitialize(intc_ptr, intc_cfg_ptr,
    		intc_cfg_ptr->CpuBaseAddress);
    //设置并打开中断异常处理功能
    Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
    		(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, intc_ptr);
    Xil_ExceptionEnable();

    XScuGic_Connect(intc_ptr, SOFT_INTR_ID_TO_CPU0,
          (Xil_ExceptionHandler)soft_intr_handler, (void *)intc_ptr);

    XScuGic_Enable(intc_ptr, SOFT_INTR_ID_TO_CPU0); //CPU0软件中断
}

//软件中断函数
voidsoft_intr_handler(void *CallbackRef)
{
	xil_printf("CPU0 : Soft Interrupt from CPU1\n");
	rec_flag = 0;
}

cpu1程序

#include "xparameters.h"
#include "xscugic.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xil_exception.h"
#include "xil_mmu.h"
#include "stdio.h"

//宏定义
#defineINTC_DEVICE_IDXPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID //中断ID
#defineSHARE_BASE  	     0xffff0000                   //共享OCM首地址

#defineCPU0_IDXSCUGIC_SPI_CPU0_MASK        //CPU0ID
#defineSOFT_INTR_ID_TO_CPU0 0                            //软件中断号 0 ,范围:0~15
#defineSOFT_INTR_ID_TO_CPU1 1                            //软件中断号 1 ,范围:0~15

//函数声明
voidcpu1_intr_init(XScuGic *intc_ptr);
voidsoft_intr_handler(void *CallbackRef);

//全局变量
XScuGicIntc;               //中断控制器驱动程序实例
intsoft_intr_flag = 0;     //软件中断的标志
charread_data;
//CPU1main函数
intmain()
{
	//S=b1 TEX=b100 AP=b11, Domain=b1111, C=b0, B=b0
	Xil_SetTlbAttributes(SHARE_BASE,0x14de2);    //禁用OCM的Cache属性
	//CPU1中断初始化
	cpu1_intr_init(&Intc);
	while(1){
		if(soft_intr_flag){
			read_data = Xil_In8(SHARE_BASE);//从共享OCM中读出数据
			xil_printf("CPU1:%c\n",read_data) ;
			//给给CPU0触发中断
			XScuGic_SoftwareIntr(&Intc,SOFT_INTR_ID_TO_CPU0,CPU0_ID);
			soft_intr_flag = 0;
		}
	}
	return 0 ;
}

//CPU1中断初始化
voidcpu1_intr_init(XScuGic *intc_ptr)
{
	//初始化中断控制器
	XScuGic_Config *intc_cfg_ptr;
	intc_cfg_ptr = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID);
    XScuGic_CfgInitialize(intc_ptr, intc_cfg_ptr,
    		intc_cfg_ptr->CpuBaseAddress);
    //设置并打开中断异常处理功能
    Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT,
    		(Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, intc_ptr);
    Xil_ExceptionEnable();

    XScuGic_Connect(intc_ptr, SOFT_INTR_ID_TO_CPU1,
          (Xil_ExceptionHandler)soft_intr_handler, (void *)intc_ptr);

    XScuGic_Enable(intc_ptr, SOFT_INTR_ID_TO_CPU1); //CPU1软件中断
}

//软件中断函数
voidsoft_intr_handler(void *CallbackRef)
{

	xil_printf("CUP1:Soft Interrupt from CPU0\n") ;
	soft_intr_flag = 1;
}

下载程序

和之前不同这次需要在config界面进行勾选,确保两个cpu的程序都下载进去。如下图:

运行效果

在这里插入图片描述

固化双核程序

创建fsbl程序。

点击next,选择FSBL点击finish。

选中cpu0的工程,右击创建镜像工程,

添加cpu1的elf文件

添加完成创建镜像即可。烧录flash操作如下图:

references

  1. 正点原子开发视频
  2. UG585
  3. xapp1079
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