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      【感芯科技64線(xiàn)程MC3172開(kāi)發(fā)板免費(fèi)試用體驗(yàn)】這個(gè)芯片不一樣,硬件多線(xiàn)程MCU體驗(yàn)

      開(kāi)發(fā)板試用精選 ? 來(lái)源：開(kāi)發(fā)板試用 ? 作者：電子發(fā)燒友論壇 ? 2022-10-13 11:22 ? 次閱讀
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      本文來(lái)源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：李先生， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2306123_1_1.html



      前言

      對(duì)于RTOS開(kāi)發(fā)我們知道,線(xiàn)程調(diào)度不能太頻繁,因?yàn)檐浖M(jìn)行上下文切換需要時(shí)間，調(diào)度太頻繁則調(diào)度時(shí)間占的比例會(huì)越來(lái)越大,實(shí)際運(yùn)行用戶(hù)代碼的時(shí)間就會(huì)很少效率降低?？刹豢梢詼p少這個(gè)調(diào)度時(shí)間呢,可以，感芯的MC3172就用硬件去實(shí)現(xiàn)了這個(gè)上下文切換個(gè)調(diào)度,使得實(shí)時(shí)性更高，用戶(hù)也不需要考慮這個(gè)軟件調(diào)度切換花掉的時(shí)間了。

      MC3172這個(gè)芯片是一個(gè)非常大的創(chuàng)新,我們下面實(shí)際來(lái)體驗(yàn)下。

      資料

      http://www.gxchip.cn/down/show-70.html

      https://whycan.com/f_57.html

      https://gitee.com/gxchip

      概述

      CPU:MC3172,32 位RISC 處理器,個(gè)64線(xiàn)程同步并行運(yùn)行。最高200MHz主頻，3.37coremark/MHz。

      數(shù)據(jù)段與代碼段共享128K字節(jié)SRAM可配置為

      96KCODE+32KDATA

      64KCODE+64KDATA

      32KCODE+96KDATA

      開(kāi)發(fā)環(huán)境

      在http://www.mounriver.com/download

      下載MounRiver_Studio_Setup_V181.zip

      安裝沒(méi)有什么特別的,過(guò)程略。

      在http://www.gxchip.cn/down/show-70.html下下載

      MC3172資料合集_v1.12.zip

      分析

      配置

      時(shí)鐘源

      MC3172 擁有4 個(gè)時(shí)鐘源,

      • 0 內(nèi)嵌 200MHz 高速RC 振蕩器 默認(rèn)配置。
      • 1 內(nèi)嵌 8MHz 低速RC 振蕩器
      • 2 外部支持 4MHz～40MHz 高速振蕩器(無(wú)源)
      • 3 外部支持最高133MHz 輸入時(shí)鐘(有源)

      線(xiàn)程配置工具_(dá)V1.exe工具中如下
      image.png

      對(duì)應(yīng)的代碼位于thread_start.c

      **#if** ROTHD_COLCK_SOURCE_SEL==0

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00200003;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00200007;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0020000f;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0020010f;

**#endif**

**#if** ROTHD_COLCK_SOURCE_SEL==1

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00300003;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00300007;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0030000f;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0030010f;


**#endif**

**#if** ROTHD_COLCK_SOURCE_SEL==2

(*(**volatile** u32*)(0x50050088))=0x1d00;

(*(**volatile** u32*)(0x50050090))=0xff000000;

(*(**volatile** u32*)(0x50050098))=0x00000000;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00000003;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00000007;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0000000f;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0000010f;

**for** (u8 var = 0;  var < 64; ++ var)

{

(*(**volatile** u32*)(0x50050090))=0xff000000+var;

(*(**volatile** u32*)(0x50050098))=0x00000001;

(*(**volatile** u32*)(0x50050098))=0x00000203;

**while** ((((*(**volatile** u8*)(0x500500ca)))&0x80)==0);

**while** ((((*(**volatile** u8*)(0x500500ca)))&0x80)!=0);

**if** ((((*(**volatile** u16*)(0x500500c8))))>16380){ **break** ;}


}


**#endif**

**#if** ROTHD_COLCK_SOURCE_SEL==3

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00100003;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x00100007;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0010000f;

(*(**volatile** u32*)(0x50050108))=0x0010010f;

**#endif**

      線(xiàn)程頻率

      64 個(gè)線(xiàn)程每個(gè)線(xiàn)程最高可以運(yùn)行在主頻的1/4，最低是主頻的1/1024，

      不使用的線(xiàn)程可設(shè)置為空閑，空閑線(xiàn)程完全不運(yùn)行，也不產(chǎn)生功耗。64 個(gè)線(xiàn)程分屬4 個(gè)線(xiàn)

      程組，每個(gè)線(xiàn)程組的最高主頻份額不能超過(guò)主頻的1/4。

      實(shí)際上可以理解為64個(gè)線(xiàn)程去共享主頻分時(shí)執(zhí)行。

      線(xiàn)程配置工具_(dá)V1.exe工具中如下
      image.png

      對(duì)應(yīng)的代碼位于thread_start.c

      **#ifdef** ROTHD_THREAD1_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+8)=ROTHD_THREAD1_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD2_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+16)=ROTHD_THREAD2_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD3_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+24)=ROTHD_THREAD3_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD5_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+40)=ROTHD_THREAD5_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD6_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+48)=ROTHD_THREAD6_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD7_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+56)=ROTHD_THREAD7_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD9_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+72)=ROTHD_THREAD9_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD10_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+80)=ROTHD_THREAD10_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD11_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+88)=ROTHD_THREAD11_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD13_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+104)=ROTHD_THREAD13_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD14_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+112)=ROTHD_THREAD14_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD15_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+120)=ROTHD_THREAD15_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD17_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+136)=ROTHD_THREAD17_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD18_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+144)=ROTHD_THREAD18_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD19_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+152)=ROTHD_THREAD19_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD21_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+168)=ROTHD_THREAD21_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD22_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+176)=ROTHD_THREAD22_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD23_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+184)=ROTHD_THREAD23_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD25_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+200)=ROTHD_THREAD25_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD26_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+208)=ROTHD_THREAD26_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD27_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+216)=ROTHD_THREAD27_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD29_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+232)=ROTHD_THREAD29_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD30_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+240)=ROTHD_THREAD30_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD31_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+248)=ROTHD_THREAD31_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD33_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+264)=ROTHD_THREAD33_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD34_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+272)=ROTHD_THREAD34_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD35_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+280)=ROTHD_THREAD35_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD37_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+296)=ROTHD_THREAD37_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD38_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+304)=ROTHD_THREAD38_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD39_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+312)=ROTHD_THREAD39_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD41_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+328)=ROTHD_THREAD41_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD42_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+336)=ROTHD_THREAD42_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD43_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+344)=ROTHD_THREAD43_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD45_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+360)=ROTHD_THREAD45_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD46_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+368)=ROTHD_THREAD46_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD47_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+376)=ROTHD_THREAD47_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD49_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+392)=ROTHD_THREAD49_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD50_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+400)=ROTHD_THREAD50_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD51_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+408)=ROTHD_THREAD51_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD53_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+424)=ROTHD_THREAD53_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD54_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+432)=ROTHD_THREAD54_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD55_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+440)=ROTHD_THREAD55_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD57_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+456)=ROTHD_THREAD57_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD58_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+464)=ROTHD_THREAD58_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD59_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+472)=ROTHD_THREAD59_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD61_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+488)=ROTHD_THREAD61_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD62_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+496)=ROTHD_THREAD62_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

 

**#ifdef** ROTHD_THREAD63_VALID

    *( **int** *)(THD_TS_ADDR+504)=ROTHD_THREAD63_FREQCFG_VALUE;

**#endif**

      程序/DATA空間

      128KB RAM可以劃分3種配置

      線(xiàn)程配置工具_(dá)V1.exe工具中如下
      image.png

      對(duì)應(yīng)的代碼位于thread_start.c

      實(shí)際就是寫(xiě)DATA_RAM_RATIO寄存器,用于指定DATA的大小(32KBx1,32KBx2,32KBx3)，

      剩下的就是CODE區(qū)域。

      **#if** ROTHD_DATA_RAM_VALUE==32768*3

    DATA_RAM_RATIO=0x60;

**#endif**

**#if** ROTHD_DATA_RAM_VALUE==32768*2

    DATA_RAM_RATIO=0x40;

**#endif**

**#if** ROTHD_DATA_RAM_VALUE==32768

    DATA_RAM_RATIO=0x20;

**#endif**

      ?？臻g

      程序/DATA空間分配好后,再?gòu)腄ATA空間中分配棧空間

      64 個(gè)線(xiàn)程,每個(gè)線(xiàn)程都有自己獨(dú)立的?？臻g，且在數(shù)據(jù)空間允許的范

      圍內(nèi)隨意分配，只要所有非空閑線(xiàn)程的?？臻g總和不超過(guò)數(shù)據(jù)空間的大小即可（數(shù)據(jù)空間有

      192 字節(jié)的保留區(qū)不可使用），?？臻g大小需要是4 字節(jié)的整數(shù)倍

      線(xiàn)程配置工具_(dá)V1.exe工具中如下
      image.png

      對(duì)應(yīng)的代碼位于thread_start.c

      比如線(xiàn)程1,通過(guò)rothd_set_sp_const設(shè)置SP寄存器

      **void**  **thread1_initial** ( **void** )

{

**#ifdef** ROTHD_THREAD1_VALID

**extern** **void**  **thread1_main** ( **void** );

    rothd_set_sp_const(ROTHD_THREAD1_STACKCFG_VALUE|0x20000000);

    thread1_main();

**#endif**

}

      其他線(xiàn)程類(lèi)似

      資源共享

      各個(gè)線(xiàn)程之間共享全局變量實(shí)現(xiàn)通訊

      執(zhí)行過(guò)程分析

      連接腳本

      看程序的運(yùn)行過(guò)程一般都是從連接腳本入手,先找入口點(diǎn)

      再看MEMMAP等。

      MC3172.lds

      可以看到入口點(diǎn)

      ENTRY(thread_start)

      空間分配

      MEMORY

{

    CODE_SPACE (x)  : ORIGIN = 0x00000010, LENGTH =  65520

    DATA_SPACE (rw) : ORIGIN = 0x20000010, LENGTH =  48672

}

      以下可以看到.text.thread_start放在了CODE_SPACE的開(kāi)始處。后續(xù)就是DATA區(qū)域分配。所以最開(kāi)始就是執(zhí)行thread_start函數(shù)。

      . = 0x00000010;

  .text           :

  {

    *(.text.thread_start)

    *(.text)

    *(.text.unlikely .text.*_unlikely .text.unlikely.*)

    *(.text.exit .text.exit.*)

    *(.text.startup .text.startup.*)

    *(.text.hot .text.hot.*)

  }

      執(zhí)行過(guò)程

      thread_start ->

      (*thread_initial_pointer[THREAD_ID])()

      其中THREAD_ID寄存器指定一個(gè)運(yùn)行的線(xiàn)程,一般是0。

      則執(zhí)行

      thread0_initial->

      進(jìn)行時(shí)鐘源配置,CODE/DATA區(qū)域配置,線(xiàn)程頻率分配。

      thread0_main->

      其他線(xiàn)程運(yùn)行

      通過(guò)thread_initial_pointer查找到初始化函數(shù)

      threadx_initial

      進(jìn)行棧配置然后

      threadx_main運(yùn)行

      體驗(yàn)

      雙擊打開(kāi)

      MC3172資料合集_v1.12MC3172_TemplateMC3172.wvproj

      打開(kāi)工程瀏覽器
      image.png

      右鍵點(diǎn)擊

      GPIO_GPCOM_TIMER_Example.c->Properties

      按如下操作,將該文件添加到編譯。
      image.png

      取消

      thread0_main~thread4_main相關(guān)代碼注釋

      菜單欄

      Project->Build ALL

      生成進(jìn)行鏡像位于

      MC3172資料合集_v1.12MC3172_TemplateRelease

      雙擊該目錄下開(kāi)發(fā)板程序下載_v1.1.exe

      按如下單次下載運(yùn)行
      image.png

      image.png

      上述下載到RAM中掉電不保存,也可以點(diǎn)擊燒錄固件到這樣可以掉電保存。

      從以下可以看出GPCOM8 P2:RXD PC2 GPCOM8 P3:TXD PC3 波特率115200

      GPCOM_UART_EXAMPLE(GPCOM8_BASE_ADDR);

 

GPCOM_SET_IN_PORT(gpcom_sel,(GPCOM_RXD_IS_P2));

    GPCOM_SET_OUT_PORT(gpcom_sel,( 

            GPCOM_P0_OUTPUT_DISABLE|GPCOM_P3_OUTPUT_ENABLE|GPCOM_P2_OUTPUT_DISABLE|GPCOM_P1_OUTPUT_DISABLE| 

            GPCOM_P0_IS_HIGH       |GPCOM_P3_IS_TXD       |GPCOM_P2_IS_HIGH       |GPCOM_P1_IS_HIGH 

                      ));

      image.png

      image.png

      按如下接上串口線(xiàn),使用串口調(diào)試助手設(shè)置為115200-8-n-1, 上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)板收到后原樣返回。

      對(duì)應(yīng)代碼如下

      u8 rx_data_rp=0;

u8 rx_data=0;

rx_data_rp=GPCOM_GET_RX_WP(gpcom_sel);

 while (1) {

      if (rx_data_rp!=(GPCOM_GET_RX_WP(gpcom_sel))){

          rx_data=GPCOM_GET_RX_DATA(gpcom_sel,rx_data_rp);

          GPCOM_PUSH_TX_DATA(gpcom_sel,rx_data);

          rx_data_rp++;

          rx_data_rp&=0x0f;

     }

}

      image.png

      image.png

      總結(jié)

      1. 打開(kāi)線(xiàn)程配置工具_(dá)V1.exe時(shí)能自動(dòng)加載當(dāng)前設(shè)置,這樣方便做修改,而不需要全部從頭配置。

      2. 64個(gè)線(xiàn)程共享主頻,所以實(shí)際并不是并行運(yùn)行,而是硬件進(jìn)行分時(shí)輪流執(zhí)行，也就是并沒(méi)有64個(gè)運(yùn)行環(huán)境(寄存器組等),實(shí)際是硬件完成了RTOS線(xiàn)程切換的上下文切換等動(dòng)作,各線(xiàn)程執(zhí)行的時(shí)間占比根據(jù)線(xiàn)程主頻控制器設(shè)置的共享頻率進(jìn)行分配。硬件完成上下文切換時(shí)間損失很小,這樣在高調(diào)度頻率的情況就避免了上下文切換時(shí)間占比較大導(dǎo)致的效率低的問(wèn)題,這樣比RTOS軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性效率更高。

      3. 外設(shè)模塊能提供更詳細(xì)的編程手冊(cè)更好。

      4. 總結(jié)下從開(kāi)發(fā)環(huán)境，配置工具等來(lái)看還是比較容易入手的，尤其是硬件實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程切換調(diào)度，減少了RTOS移植，上下文調(diào)度切換的時(shí)間考慮等問(wèn)題，編程更簡(jiǎn)單，使得開(kāi)發(fā)板都效率都更高，運(yùn)行的實(shí)時(shí)性也更高。

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        的頭像 發(fā)表于 10-29 16:56 ?1041次閱讀
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        的頭像 發(fā)表于 06-19 08:04 ?862次閱讀
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