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七步实现STM32MP157多核协同工作（Cortex-A7与Cortex-M4通信）

2023-05-16

写在前面：

STM32MP157是ST进军Linux的首款微处理器，采用MCU+MPU的组合，集成两颗主频微800MHz的Cortex-A7应用处理器内核（支持开源linux操作系统），和一颗主频微209M的Cortex-M4微控制器内核（完美沿用现有的STM32 MCU生态系统），既充分满足多种应用的灵活性需求，又实现了最佳性能和低功耗特性，还支持3D图形处理单元(3D GPU)。

那STM32MP1系列，A7和M4是如何进行通信的呢？

简单的说，A7和M4两个核心的通信，是通过底层的IPCC控制器（Inter-Processor communication controller）去通信的，linux中使用RPMsg框架与用户进行交互。

RPMsg框架(Remote Processor Messaging Framework)是实现对远程处理器信息传递。它是基于VirtIO的消息总线，允许内核驱动程序与系统上可用的远程处理器进行通信。

STM32MP1多核通信框架如下图。

A7在RPMsg和Virtio框架创建一个面向用户态的/dev/ttyRPMSG接口，ST提供OpenAMP相关库,M4在OpenAMP上创建虚拟串口，两个内核之间通过串口通信模式，速度非常快。

Linux系统都封装好了，ST官方提供的内核已经默认配置了RPMSG_TTY驱动，这个环节我们就不需要做什么了。

下面我们就通过七个步骤来实现A7和M4之间的通信。

1. 启动STM32CubeIDE

2. 导入已有工程

点击File->Import…，选择Existing Projects into Workspace，点击NEXT。

浏览目录选择工程OpenAMP_ TTY _echo，光盘路径为：

【华清远见-FS-MP1A开发资料\02-程序源码\ARM体系结构与接口技术\Cortex-M4\STM32Cube_FW_MP1_V1.2.0\Projects\STM32MP157C-FSMP1\Applications\OpenAMP\OpenAMP_TTY_echo\STM32CubeIDE】

3. 编译工程

选择项目OpenAMP_ TTY _echo_CM4并单击Build按钮

 

4. 开发板连接

这里使用的是华清远见FS-MP1A开发板。

确认开发板已烧写系统，可运行linux，启动拨码拨至010。

开发板上电，并如下图连接开发板USB和ST-Link至PC。

可通过点击STM32 butterfly按钮来打开串口控制台

如果控制台窗口显示linux日志或提示信息，则连接成功

5. USB虚拟网线网络配置

打开控制面板的网络连接界面，在使用USBmini线连接开发板和PC后可以在网络连接界面可看到多了一个Remote NDIS网卡，如下图。

选中Remot NDIS网卡，右键选择属性，配置IPv4，选中后点击属性，配置IP地址为192.168.7.100，如下图。

6. 下载固件

选择项目OpenAMP_ TTY _echo_CM4

选择Debug按键

选择STM32 Cortex-M C/C++ Application

调试器 下选择thru Linux core(Production mode)

选择Serial Port，可打开设备管理器查看

检查IP地址，可通过串口控制台输入ifconfig指令查看usb0网卡IP地址

如下图，配置完成后点击Debug

提示关闭控制台，点击Yes

弹出如下窗口，默认无密码，直接点击OK

点击Switch

7. 测试固件

OpenAMP_ TTY _echo_CM4固件主要功能：
CPU2（CM4）初始化OpenAMP MW，后者通过HAL初始化/配置IPCC外设并设置openamp-rpmsg框架基础结构
CPU2（CM4）为2个虚拟UART实例（UART0和UART1）创建2个 rpmsg通道
CPU2（CM4）在这两个通道上等待来自CPU1（CA7）的消息
当CPU2（CM4）在1个虚拟UART实例/ rpmsg通道上收到消息时，它将消息发送回同一虚拟UART实例上的CPU1（CA7）

加载完固件后，重新打开STM32CubeIDE的串行控制台。

输入以下命令

初始化ttyRPMSG0配置

stty -onlcr -echo -F /dev/ttyRPMSG0

不断读取ttyRPMSG0通道

cat /dev/ttyRPMSG0 &

在一个ttyRPMSG0通道上发送消息”LED ON”或”LED OFF”可控制开发板上LED灯点灭状态，并在同一ttyRPMSG0通道上同时接收回显

echo "LED ON" > /dev/ttyRPMSG0

本文摘自《华清远见FS-MP1A开发板实验指导手册》第42章

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