隨著ARM處理器性能不斷增強，當前越來越多產品都傾向盡量用單一架構的高性能ARM平臺來滿足產品的不同功能要求。但是，在工業應用領域還是要面對一些實時控制和通訊的要求，單一系統架構無法完全滿足。面對復雜的工業應用場景，創龍科技推出了基于NXP i.MX 8M Mini設計的工業核心板和評估板，提供了四核Cortex-A53 + 單核Cortex-M4異構多核的組合使用方法，使Cortex-M4發揮出MCU實時控制性的特性，從而滿足復雜的工業應用場景。

NXP i.MX 8M Mini是一款集成4核ARM Cortex-A53 + 單核ARM Cortex-M4的異構多核SoC處理器。Cortex-A53核主頻高達1.6GHz，運行Linux系統，可實現復雜的人機交互和高速運算等應用要求。Cortex-M4核運行裸機或FreeRTOS系統，實現實時控制和通訊的任務，比如：電機實時控制、IO實時控制、串口通訊、與FPGA通過FLexSPI實時通訊等。

圖 1 i.MX 8M Mini處理器資源框圖

圖 2 i.MX 8M Mini Cortex-M4資源框圖

1 rpmsg_lite_pingpong_rtos案例

1.1 案例功能

（1） Cortex-A53釋放Cortex-M4，然后初始化RPMsg，并創建端點。

（2） Cortex-A53啟動Linux系統，執行握手服務，創建通信信道，并發送一條信息至Cortex-M4。

（3） Cortex-M4接收到第一條信息時，計數器自加1，然后回發計數器值至Cortex-A53。

（4） Cortex-A53接收Cortex-M4發送的計數器數值，計數器自加1，然后回發計數器數值至Cortex-M4。

（5） 當計數器數值大于100時，通信結束。

1.2 案例測試

案例bin目錄下分別提供了TCM版本程序鏡像文件rpmsg_lite_pingpong_rtos_linux_remote.bin和DDR版本程序鏡像文件rpmsg_lite_pingpong_rtos_linux_remote_ddr.bin。

在U-Boot命令行加載運行Cortex-M4程序鏡像文件后，RS232 UART4調試串口打印如下信息。

圖 3

運行boot命令，在Cortex-A53啟動運行Linux系統。

U-Boot=>boot

圖 4

進入評估板文件系統后，執行如下命令加載imx_rpmsg_pingpong模塊，啟動核間通信。

Target#modprobe imx_rpmsg_pingpong

圖 5

加載模塊后，Cortex-M4將接收Cortex-A53發送的數據，并將其轉發回Cortex-A53，循環50次后結束。RS232 UART4調試串口打印信息如下。

圖 6

圖 7

1.3 關鍵代碼

Linux驅動程序

驅動的實現在imx_rpmsg_pingpong.c中完成，此文件位于內核"drivers/rpmsg/"路徑下。

（1） Linux系統加載驅動后，先發送一條helloMsg，然后發送第一條乒乓信息。

圖 8

（2） 在回調函數中，每次接收到Cortex-M4的計數器數據后自加1，并回發至Cortex-M4，直到計數器數值大于100。

圖 9

FreeRTOS程序

程序主體位于main函數中，定義位于main_remote.c中。

（1） 在main函數中首先初始化引腳等相關資源，然后創建app_task任務，并啟動任務列表。

圖 10

（2） 在app_task任務中定義共享內存基地址，需和設備樹中指定地址一致，再初始化RPMsg資源，并等待連接上遠程終端。

圖 11

（3） 接收helloMsg，并循環收發乒乓信息。

圖 12

（4） 信息以乒乓形式結束后注銷RPMsg相關資源，并進入死循環。

圖 13

2 rpmsg_lite_str_echo_rtos案例

2.1 案例功能

（1） Cortex-A53釋放Cortex-M4，然后初始化RPMsg，并創建端點。

（2） Cortex-A53啟動Linux，執行握手服務，并創建通信信道。

（3） Linux驅動生成"/dev/ttyRPMSG30"節點，將用戶輸入至該節點的數據發送至Cortex-M4。

（4） Cortex-M4接收數據并進行打印，再將數據回發至Cortex-A53。

（5） Cortex-A53（Linux驅動）接收數據并進行打印。

2.2 案例測試

案例bin目錄下分別提供了TCM版本程序鏡像文件rpmsg_lite_str_echo_rtos.bin和DDR版本程序鏡像文件rpmsg_lite_str_echo_rtos_ddr.bin。

在U-Boot命令行加載運行Cortex-M4程序鏡像文件后，RS232 UART4調試串口打印如下信息。

圖 14

運行boot命令，在Cortex-A53啟動運行Linux系統。

U-Boot=>boot

圖 15

進入評估板文件系統后，執行如下命令加載imx_rpmsg_tty模塊，啟動核間通信。

Target#modprobe imx_rpmsg_tty

圖 16

Linux系統加載模塊后，會發送數據"hello world"至Cortex-M4。Cortex-M4接收到數據后，在RS232 UART4調試串口將數據進行打印。

圖 17

在USB TO UART2調試串口執行如下命令，將接收到的數據發送至Cortex-M4。

Target#echo tronlong > /dev/ttyRPMSG30

圖 18

Cortex-M4接收到數據后，在RS232 UART4調試串口將數據進行打印，同時將數據回發至Cortex-A53。

圖 19

在USB TO UART調試串口執行如下命令，可查看Cortex-M4回發的數據。

Target#dmesg | grep rpmsg_tty

圖 20

2.3 關鍵代碼

Linux驅動程序

驅動的實現在imx_rpmsg_tty.c中完成，此文件位于內核"drivers/rpmsg/"路徑下。

（1） imx_rpmsg_tty.c的寫函數實現數據的發送，發送緩存最大設置為256Byte。

圖 21

（2） 在回調函數中，每次接收到Cortex-M4的數據后，都以16進制的方式進行打印，打印等級為KERM_DEBUG。

圖 22

FreeRTOS程序

程序主體位于main函數中，定義位于main_remote.c中。

（1） 在main函數中初始化引腳等相關資源，然后創建app_task任務，并啟動任務列表。

圖 23

（2） 在app_task任務中定義共享內存基地址，需和設備樹中指定地址一致，再初始化RPMsg資源，并創建通信終端。

圖 24

（3） 在for循環中實現數據收發。

圖 25

IMX8 Cortex-A53與Cortex-M4多核通信開發案例是創龍科技(Tronlong)基于NXP i.MX 8M Mini處理器設計的工業評估板——TLIMX8-EVM上實現的，它由核心板+底板構成，用戶使用核心板進行二次開發時，僅需專注上層運用，降低了開發難度和時間成本，可快速進行產品方案評估與技術預研。

IMX8 Cortex-A53與Cortex-M4多核通信開發案例是創龍科技(Tronlong)基于NXP i.MX 8M Mini處理器設計的工業評估板——TLIMX8-EVM上實現的，它由核心板+底板構成，用戶使用核心板進行二次開發時，僅需專注上層運用，降低了開發難度和時間成本，可快速進行產品方案評估與技術預研。