您现在的位置: 首页 资讯 > > 正文
天天快资讯丨RTOS实现双核MCU消息通信
发布时间:2023-06-07 16:53:54 来源:strongerHuang

手机电脑多核的CPU你可能经常看见,但多核的单片机相对来说就不那么常见了。随着需求的增加、技术的进步,单片机已不再局限于单核了,因此,近几年陆续出现了双核的单片机了。 你可能会好奇,双核单片机之间怎么通信?其实,通信的方式和方法有很多种。本文就给大家描述一下:使用FreeRTOS消息缓冲区,实现简单的非对称多处理(AMP)核心到核心通信,结合STM32H7(M4和M7) 双核处理器为例。


(资料图片仅供参考)

概述

实现STM32H7双核之间通信是FreeRTOS官方提供的一个方案,是基于FreeRTOS消息缓冲区,该消息缓冲区是无锁循环缓冲区,可以将大小不同的数据包从单个发送方传递到单个接收方。 说明,该消息缓冲区仅提供数据的传输,不提供通信相关协议处理。

基本原理

实现双核之间通信基本原理:发送和接收任务位于非对称多处理器(AMP)配置中的多核微控制器(MCU)的不同内核上,这意味着每个内核都运行自己的FreeRTOS程序。 同时,一个内核在另一个内核中具有生成中断的能力,以及两个内核都有访问的内存区域(共享内存)。消息缓冲区以每个内核上运行在应用程序已知的地址置在共享内存中,如下图: 理想情况下,还将有一个内存保护单元(MPU),以确保只能通过内核的消息缓冲区API来访问消息缓冲区,并最好将共享内存标记为不可被其他程序占用。

单消息代码描述

这里官方提供了实现该方案的基础代码(仅供参考)。 将数据发送到流缓冲区的代码:

xMessageBufferSend(){    /* If a time out is specified and there isn"t enough    space in the message buffer to send the data, then    enter the blocked state to wait for more space. */    if( time out != 0 )    {        while( there is insufficient space in the buffer &&               not timed out waiting )        {            Enter the blocked state to wait for space in the buffer        }    }    if( there is enough space in the buffer )    {        write data to buffer        sbSEND_COMPLETED()    }}
从流缓冲区读取数据的代码:
xMessageBufferReceive(){    /* If a time out is specified and the buffer doesn"t    contain any data that canbe read, then enter the    blocked state to wait for the buffer to contain data. */    if( time out != 0 )    {        while( there is no data in the buffer &&               not timed out waiting )        {            Enter the blocked state to wait for data        }    }    if( there is data in the buffer )    {        read data from buffer        sbRECEIVE_COMPLETED()    }}
如果任务在xMessageBufferReceive()中进入阻塞状态以等待缓冲区包含数据,则将数据发送到缓冲区必须取消阻塞该任务,以便它可以完成其操作。 当xMessageBufferSend()调用sbSEND_COMPLETED()时,任务将不受阻碍。 ISR通过将消息缓冲区的句柄作为参数传递给xMessageBufferSendCompletedFromISR()函数来解除对任务的阻塞。 如图箭头所示,其中发送和接收任务位于不同的MCU内核上:1.接收任务尝试从空的消息缓冲区中读取数据,并进入阻止状态以等待数据到达。2.发送任务将数据写入消息缓冲区。3.sbSEND_COMPLETED()在正在执行接收任务的内核中触发一个中断。4.中断服务例程调用xMessageBufferSendCompletedFromISR()来解除阻止接收任务,该任务现在可以从缓冲区读取,因为缓冲区不再为空。

多消息代码描述

当只有一个消息缓冲区时,很容易将消息缓冲区的句柄传递到xMessageBufferSendCompletedFromISR()中。 但是要考虑有两个或更多消息缓冲区的情况,ISR必须首先确定哪个消息缓冲区包含数据。如果消息缓冲区的数量很少,则有几种方法可以实现:

如果硬件允许,则每个消息缓冲区可以使用不同的中断线,从而使中断服务程序和消息缓冲区之间保持一对一的映射。

中断服务例程可以简单地查询每个消息缓冲区以查看其是否包含数据。

可以通过传递元数据(消息是什么,消息的预期接收者是什么等等)以及实际数据的单个消息缓冲区来代替多个消息缓冲区。

但是,如果存在大量或未知的消息缓冲区,则这些技术效率不高。 在这种情况下,可伸缩的解决方案是引入单独的控制消息缓冲区。如下面的代码所示,sbSEND_COMPLETED()使用控制消息缓冲区将包含数据的消息缓冲区的句柄传递到中断服务例程中。 使用sbSEND_COMPLETED()的实现:

/* Added to FreeRTOSConfig.h to override the default implementation. */#define sbSEND_COMPLETED( pxStreamBuffer ) vGenerateCoreToCoreInterrupt( pxStreamBuffer )/* Implemented in a C file. */void vGenerateCoreToCoreInterrupt( MessageBufferHandle_t xUpdatedBuffer ){size_t BytesWritten.    /* Called by the implementation of sbSEND_COMPLETED() in FreeRTOSConfig.h.    If this function was called because data was written to any message buffer    other than the control message buffer then write the handle of the message    buffer that contains data to the control message buffer, then raise an    interrupt in the other core.  If this function was called because data was    written to the control message buffer then do nothing. */    if( xUpdatedBuffer != xControlMessageBuffer )    {        BytesWritten = xMessageBufferSend(  xControlMessageBuffer,                                            &xUpdatedBuffer,                                            sizeof( xUpdatedBuffer ),                                            0 );        /* If the bytes could not be written then the control message buffer        is too small! */        configASSERT( BytesWritten == sizeof( xUpdatedBuffer );        /* Generate interrupt in the other core (pseudocode). */        GenerateInterrupt();    }}
然后,ISR读取控制消息缓冲区以获得句柄,将句柄作为参数传递到xMessageBufferSendCompletedFromISR()中:
void InterruptServiceRoutine( void ){MessageBufferHandle_t xUpdatedMessageBuffer;BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE;    /* Receive the handle of the message buffer that contains data from the    control message buffer.  Ensure to drain the buffer before returning. */    while( xMessageBufferReceiveFromISR( xControlMessageBuffer,                                         &xUpdatedMessageBuffer,                                         sizeof( xUpdatedMessageBuffer ),                                         &xHigherPriorityTaskWoken )                                           == sizeof( xUpdatedMessageBuffer ) )    {        /* Call the API function that sends a notification to any task that is        blocked on the xUpdatedMessageBuffer message buffer waiting for data to        arrive. */        xMessageBufferSendCompletedFromISR( xUpdatedMessageBuffer,                                            &xHigherPriorityTaskWoken );    }    /* Normal FreeRTOS "yield from interrupt" semantics, where    xHigherPriorityTaskWoken is initialised to pdFALSE and will then get set to    pdTRUE if the interrupt unblocks a task that has a priority above that of    the currently executing task. */    portYIELD_FROM_ISR( xHigherPriorityTaskWoken );}
如图,使用控制消息缓冲区时的顺序:1.接收任务尝试从空的消息缓冲区中读取数据,并进入阻止状态以等待数据到达。2.发送任务将数据写入消息缓冲区。3.sbSEND_COMPLETED()将现在包含数据的消息缓冲区的句柄发送到控制消息缓冲区。4.sbSEND_COMPLETED()在正在执行接收任务的内核中触发一个中断。5.中断服务例程从控制消息缓冲区中读取包含数据的消息缓冲区的句柄,然后将该句柄传递给xMessageBufferSendCompletedFromISR()API函数以取消阻止接收任务,该任务现在可以从缓冲区读取,因为缓冲区不再存在空的。 当然,以上仅提供基础原理和方法,具体实现需结合项目实际情况。更多相关内容,请参看官方相关资料。审核编辑:汤梓红

标签:

知识百科 日本投降是几年几月几日

日本无条件投降日简介:于1945年8月14日正午,日本天皇向全国广播了接受波茨坦公告、实行无条件投降的诏...

百科知识 丝绸之路的起点和终点分别在哪里

1、路上丝绸之路:起点:长安,今陕西西安;终点:大秦即东罗马帝国,地中海沿岸。2、海上丝绸之路:起点...

中文百科 如何灭蚜虫

有以下几种方法:1、黄板诱杀法:选用长20厘米、宽15厘米的硬纸板或木板一块,在木板上贴上黄纸,在黄纸...

知识问答 有什么软件可以自动连接WIFI

1、WiFi万能钥匙:一款自动获取周边免费WiFi热点信息并建立连接的android和iOS手机必备工具。2、WiFi伴...

权威百科知识 红玛瑙寓意是什么红玛瑙的好处

红玛瑙是玛瑙的一个品种,其颜色纯正鲜艳,一直深受很多人的喜爱,一般它有着长寿健康的意思,长期佩戴...

生活知识 家庭情况及困难原因怎么写

最佳答案家庭困难情况:可以写家庭人员、家里的一年总收入、主要劳动力、务农、家里人口多、劳动力少、...

知识导航 新笑傲江湖哪个职业pk厉害

在新笑傲江湖手游中,玩家们在选择门派时,可以根据不同的门派和流派定位来选择,而对于喜欢挑战操作和P...

经验分享 沙漠风暴是什么意思什么服务

沙漠风暴,穿越火线(CF)中武器,M4A1-Custom的加强版,全金属枪体,同时具备瞄准镜和消音器功能,增加了...

经验知识 小黄蜂250摩托车油耗多少

小黄蜂250排量400的油耗,一公里四毛多,没有新车,碣石翻新的多在两万出头,旧车,而且是两千年左右的...

知识分享 密码箱被锁住忘密码了该怎么办

1、密码箱密码忘记了不要试着破坏密码锁。2、将箱子立起来放到光线好的地方,或者用手机电筒照着三个滑...

武汉东湖绿道

1、武汉东湖绿道位于武汉市东湖风景区内,是国内首条城区内5A级旅游景区绿道;2、东湖绿道全长101、98公...

一线工作近22年的缉毒警:我知道坏的是毒品不是人性

  “影子”般的缉毒警:一线工作22年,我知道坏的是毒品不是人性  如果我不继续干,别人也要干,缉...

广东肇庆“毒驾连撞5车致1死”肇事司机被批捕

  1月5日14时30分许,广东肇庆市端州区一男子赵某毒驾连撞5车,致一人死亡。  1月10日,澎湃新闻(ww...

江西最大文物倒卖案宣判:倒卖国家二级文物 9人获刑

  中新网南昌1月10日电 (冷峥嵘 张一怡)江西省共青城市人民法院10日发布消息称,近日,该院依法审结...

青海保障门源地震后生活必需品应急物资

  中新网西宁1月10日电 (记者 孙睿)记者10日从青海省商务厅获悉,青海海北州门源县6 9级地震灾害发...

广西东兴口岸恢复通关 入境需网上预约

  中新社防城港1月10日电 (翟李强)自2022年1月10日零时起,广西东兴口岸和边民互市贸易区恢复人员、...

呼和浩特:寒假期间有条件的学校要开展校内托管服务

  中新网呼和浩特1月10日电 (记者 张林虎)10日,记者从呼和浩特市教育局获悉,在暑假校内托管试点的...

“中国最后一个原始部落”翁丁老寨火灾原因公布

  “中国最后一个原始部落”翁丁老寨火灾原因公布:小孩玩火引起  中新网昆明1月10日电 (罗婕)近日...

北京市十五届人大五次会议胜利闭幕

  北京市十五届人大五次会议胜利闭幕   蔡奇陈吉宁李伟魏小东张延昆出席   张延昆齐静当选市人...

天津市委市政府致全市父老乡亲的慰问信:我们一定能够打赢

  中新网天津1月10日电 (记者 张道正)中共天津市委、天津市人民政府10日发布了“致全市父老乡亲的慰...

天津米面油存量由20天提高至30天 超市菜市场进货量翻倍

  天津米面油存量由20天提高至30天 蔬菜库存量、超市菜市场进货量翻倍  记者10日从天津市商务局获...

兰州名师话“美育”:“尚乐立人”分层培优 以“美”润教

  中新网兰州1月10日电 (记者 刘玉桃 高莹)“实际上音乐课作为一门非高考科目,一直以来没有受到足...

子夜直击,天津寒天战“疫”

  新华全媒+|子夜直击,天津寒天战“疫”  新华社天津1月10日电 题:子夜直击,天津寒天战“疫”...

重庆姐弟被生父扔下坠亡案上诉期结束 一审法院暂未收到两被告人上诉状

  重庆姐弟被生父扔下坠亡案上诉期结束,一审法院暂未收到两被告人上诉状  澎湃新闻记者 谢寅宗 ...

天津:划定封控区 全市开展全员核酸检测

  央视网消息:在各地的最新疫情中,奥密克戎变异株引发天津新增多例本土感染引人关注。截至1月9日下...

江歌母亲江秋莲:尊重法院判决,法律认定在我意料之中

中国边疆“北方第一所”:9名民警守护“生命禁区”

辟谣!网传“封控区管控区相继解封”通知并非西安

河南安阳9日12时至24时新增11例本土确诊病例

老人5折环卫工8折生活困难免费 这家面馆背后有个暖心事

铁路公安以110幅优秀书画作品庆祝人民警察节

本周中东部冷空气频繁 东北等地有降雪

河南新增本土确诊病例60例

“打拐”民警眼里的百态人生:见证一份份不愿放弃的爱

迎腊八北京晴天上线 阵风6至7级体感冻人

多省份倡议春节“非必要不离开”,这地补贴1000元

伪造国家机关证件典型案例发布 有力打击制假贩假行为

15年照顾170多个新生儿 金牌月嫂“漂”到海外去看娃

江歌母亲江秋莲诉刘鑫案一审将于今日宣判

河南省安阳市两地划为高风险地区 一地划为中风险地区

员工迟到一次罚一千引争议 单位惩戒员工法律边界何在?

以体育人 秀出“青年范儿”

保安、厨师曾被竞业限制 企业滥用竞业限制让员工很苦恼

反诈老陈破圈:人民群众在哪 就把反诈宣传开展到哪

一所中职学校的育人实践

各地严惩恶意欠薪 保障农民工及时拿到工资

中学生成剧本杀行业潜在消费人群 多方助推行业“净化”

“这就是我最好的选择”

对餐饮浪费说“不”(百姓关注)

校园“直通车” 服务“零距离”

琉璃河遗址 两段铭文共证北京三千年建城史

千元修复个人征信报告?银行:“征信修复”都是骗局

琉璃河遗址 两段铭文共证北京三千年建城史

北京公交将开展无人驾驶道路测试

河南郑州调整五地为中风险区域 公路入郑需核酸检测阴性证明

“共享法庭”让金融消费者畅享“智慧司法”便利

《传奇2》网游著作权纠纷案峰回路转 最高法五份裁决四份改判一份发回重审

三代警察:从未放弃的28年

“胡叔叔”的寻亲工作室

天津津南本轮本土疫情第3—20例阳性感染者活动轨迹公布

“团圆”行动刑侦专家吕游 每一个案例都有单独的技术方案

河南“战疫”直面五重考验

开考古书店日均两三个顾客 流量时代她决心仍是只卖书

冬奥开幕在即 “双减”催热冰雪课堂

“不得以任何借口拒收患者”彰显生命至上

天津多站进京车票暂停发售

冷空气来袭广州气温骤降 广东多地发布寒冷预警

“电话发我”——“霸气回应”疫情求助背后的城市温度

天津津南区再增20例阳性感染者,详情公布

电影《农民院士》昆明首映 为观众呈现“把论文写在大地上”

南宁铁路警方春运期间将免费提供被拐儿童父母DNA检测服务

天津津南调整区域风险等级:1个高风险6个中风险!

天津全面加强离津管理 实施离津审批报备制度

口述|“郑州人张嘴做核酸采样的样子,熟练得让人心疼”

青海门源地震“震出”潜逃8年犯罪嫌疑人

x 广告
x 广告

Copyright ©  2015-2022 世界自然网版权所有  备案号:琼ICP备2022009675号-1   联系邮箱:435 227 67@qq.com