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瑞薩機器人處理器RZT2H CR52雙核BOOT流程和例程代碼分析

瑞薩MCU小百科 ? 來源: 瑞薩MCU小百科 ? 作者:瑞薩MCU小百科 ? 2025-04-02 09:28 ? 次閱讀

RZT2H是多核處理器,啟動時,需要一個“主核”先啟動,然后主核根據規(guī)則,加載和啟動其他內核。本文以T2H內部的CR52雙核為例,說明T2H多核啟動流程。

LSI reset release時,其內置的BOOTROM總是從CR52_0開始執(zhí)行,即我們可以把CR52_0定義為主核。如果系統(tǒng)配置為程序從External XSPI_FLASH 啟動,BOOTROM首先根據存放在external Flash起始位置的Parameter中的定義,從Flash中加載Loader程序。

Parameters for the Loader:

存放在External Memory區(qū)域的起始位置,存放著與程序加載相關的關鍵信息,如例如在各個啟動模式下,啟動期間的CPU緩存設置,用于與外部存儲器通信的引導外設(xSPI或SDHI)的配置以及加載程序的size等等。

Parameters for Loader的結構如下:

wKgZO2fsk0qAZr5UAAFMtnI_9vk404.png

除了上述信息,其中DSET_ADDR_NML是跟多核啟動相關的關鍵參數(shù);該參數(shù)決定Loader Program的加載地址,而BOOTROM根據這個地址決定接下來在哪個核上,從哪個地址開始執(zhí)行LOADER程序。

這里補充一下T2H程序結構和基本加載啟動流程:

T2H平臺,燒錄到External Flash上的內容邏輯上分成3部分:

上述的Parameter for Loader;

Loader program;

Application program;

啟動時,BOOTROM根據Parameter for Loader從Flash加載Loader program到指定位置開始執(zhí)行,然后Loader program再加載Application program并跳轉執(zhí)行。

在T2H多核架構下(4xCA55+2xCR52)Loader parameter中的:DEST_ADDR_NML有2個可能的地址范圍,即BTCM7或者7System SRAM:

wKgZPGfsk0qAdzn6AAEPsQBTjY4802.png

如果BOOTROM判斷到加載地址是在BTCM中,那CR52_0繼續(xù)執(zhí)行(second boot CPU仍然是CR52_0),從加載地址開始執(zhí)行LOADER PROGRAM,并完成整個啟動流程。

如果BOOTROM判斷到加載地址是SYSTEM,系統(tǒng)會認為second boot CPU是CA55_0,BOOTROM 就會Reset release CA55_0,并把CR52_0轉換到WFI狀態(tài),然后讓CA55_0執(zhí)行Loader program。

以上介紹了在T2H多核系統(tǒng)中的主核First boot CPU和Second boot CPU的啟動過程,但是其他的Core此時都還是在Reset 狀態(tài),等待 Second boot CPU為其加載程序和釋放。

接下來以52雙核為例,說明CR52_0如何完成自身程序加載和加載并啟動CR52_1的過程;

在這個示例中,CR52_0用作Second boot CPU,以下步驟是CR52_0的Loader Program需要完成的工作:

根據FSP時鐘樹,配置LSI的各個Clock;

初始化Loader Program的Data段和BSS段;

配置ADDRESS_EXPANDER_INIT:

Address EXPANDER的作用是:通過映射的方法,使能32 bit Master訪問4G area之外的地址空間,詳見UM 13.4.5;

TrustedZone 400初始化;

COPY應用程序的PRG段/DATA段/BSS段,到相應的運行RAM空間。如果需要啟動其他內核,則把其他內核的PRG/DATA,也COPY到對應RAM區(qū)域,然后Release目標內核;

核間通信用到的信號量初始化;

Master MPU初始化;

GIC初始化和系統(tǒng)定義的中斷的初始化配置;

TFU初始化;

Main()跳轉應用;

其中步驟5中啟動目標CPU(CR52_1)

的步驟如下圖:

wKgZPGfsk0uAfiIzAAK8JTsGLJs484.png

上述步驟中需要特別強調的地方:

啟動過程,需要從CR52_0訪問CR52_1的ATCM空間。根據T2H的架構,這個訪問只能通過AXI總線,且必須把CR52_1的ATCM region通過MPU配置為Device屬性,并且只能使用LD和ST指令;

wKgZO2fsk0uASJqXAAIz3ixvGPk055.png

對應到代碼中,上面的7個步驟在函數(shù)SystemInit()文件startup.c中都能找到對應的實現(xiàn);

重點說明函數(shù)bsp_cpu_reset_release()該函數(shù)實現(xiàn)上述步驟的2,3,4,6,7;

重點分析步驟6:

代碼段如下:

wKgZO2fsk0uAOftCAAGxVYrykPU559.png

這段代碼完成的動作:

把1st分支指令[inst]經AXIS接口復制到CR52_1 ATCM的起始地址(dst_cpu1:0x2100_000);

復制跳轉指令要用到的目標地址(addr);

操作到的存儲地址如圖示:

wKgZO2fsk0yATkjgAAE1as_PNXY961.png

最后步驟7:

wKgZPGfsk0yANoXSAAAkM9n_lG4759.png

CR52_1跳轉到入口函數(shù)system_init,開始執(zhí)行:

wKgZPGfsk0yAbBpvAAFA_7le4Ms386.png

以上,以雙CR52 Core為例,說明了T2H多核系統(tǒng)的BOOT流程。

延伸閱讀:

日本瑞薩電子此前量產面向工業(yè)設備的 MPU(微處理器單元)RZ / T2H,預計用于機器人等,號稱 CPU 軟件處理性能比以前提高了 20~30%。一個芯片可以同時控制最多 9 軸的電機。

RZ / T2H 的 CPU 采用四個 Arm Cortex-A55 內核,最高主頻為 1.2GHz,支持 LPDDR4-3200 32bit 內存;實時 CPU 包括兩個 Cortex-R52,最高主頻 1GHz。

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原文標題:RZT2H CR52雙核BOOT流程和例程代碼分析

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