i.MX RT1052芯片的核心板，性能和代碼詳細(xì)資料概述

i.MX RT1052是i.MX RT系列芯片，是由 NXP 半導(dǎo)體公司推出的跨界處理器芯片，該系列下又包括i.MX RT1020、i.MX RT1050及 i.MX RT1060等子系列芯片。所謂“跨界”，是指它自身的定位既非傳統(tǒng)的應(yīng)用處理器也非傳統(tǒng)的微控制器。

傳統(tǒng)的應(yīng)用處理器如手機(jī)主控芯片，它們通常采用 ARM 的 Cortex-A系列內(nèi)核，配合其芯片架構(gòu)使得芯片能實(shí)現(xiàn)更高頻率的運(yùn)行。傳統(tǒng)的微控制器也稱為 MCU，它們通常采用ARM 的 Cortex-M 系列內(nèi)核，相對(duì)來(lái)說(shuō)該內(nèi)核對(duì)中斷響應(yīng)更快，所以具有良好的實(shí)時(shí)性，但其芯片架構(gòu)特別是集成片內(nèi)閃存帶來(lái)了生產(chǎn)技術(shù)限制和成本負(fù)擔(dān)，從而限制了其性能。而i.MX RT 系列芯片集成了兩者的優(yōu)點(diǎn)，它基于應(yīng)用處理器的芯片架構(gòu)，采用了微控制器的內(nèi)核 Cortex-M7，從而具有應(yīng)用處理器的高性能及豐富的功能，又具備傳統(tǒng)微控制器的易用、實(shí)時(shí)及低功耗的特性。

野火的i.MX RT1052核心板搭載了i.MX RT1025DVL6A芯片，Cortex-M7內(nèi)核，主頻高達(dá)600M。130個(gè)IO全部引出。集成32MB SDRAM、128MB NAND FLASH、32MB QSPI FLASH、2Kb EEPROM、LCD-RGB565 FPC接口、1個(gè)SWD調(diào)試接口、1個(gè)uart 調(diào)試接口、1個(gè)電源LED、1個(gè)用戶LED、 一個(gè)復(fù)位按鍵、1個(gè)MODE按鍵、 1個(gè)WAKEUP按鍵 和1個(gè)Microusb接口等資源。芯片I0共130個(gè)， 均通過(guò)0.8mm的BTB接口在背面引出，包括SEMC總線，方便我們擴(kuò)展各種模塊。

底板圖片如下：

裝在mini底板上的效果圖，哎，杰杰還是很羨慕Pro底板的，資源豐富。連LCD都能放在板子上，而我的LCD就只能通過(guò)排線弄出來(lái)。

看看火哥核心板的風(fēng)騷走線：

頂層

底層

騷氣得一批，不過(guò)很多信號(hào)線都采用等長(zhǎng)走線，保證了信號(hào)的穩(wěn)定性，這個(gè)值得點(diǎn)贊!!!

介紹一下i.MX RT1052芯片的性能優(yōu)點(diǎn)吧：

1. 無(wú)需片內(nèi)閃存

由于跨界處理器采用了應(yīng)用處理器架構(gòu)，具有大幅縮小的 SRAM 位單元，在跨界設(shè)計(jì)架構(gòu)中，SRAM可以配置為具有“零等待”單周期訪問(wèn)的TCM，從而大幅提升系統(tǒng)性能。

2. 高性能

具備高密度片內(nèi) TCM 或緩存的跨界處理器的緩存未命中率可低至 1-2%，因此能夠提供明顯高于 MCU 的有效性能。

3. 低中斷延遲

在協(xié)調(diào)對(duì)內(nèi)部和外部硬件事件做出及時(shí)響應(yīng)方面，中斷在嵌入式系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。在與用戶交互的實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，它們發(fā)揮的作用尤其重要，這是因?yàn)橛捎脩糨斎胗|發(fā)的外部事件需要 CPU 做出可靠的低延遲即時(shí)響應(yīng)。跨界處理器采用 MCU 內(nèi)核構(gòu)建，因此即使它們采用應(yīng)用處理器架構(gòu)，也延續(xù)了低中斷延遲這一重要特性?？缃缣幚砥鞯闹袛嘌舆t最低可達(dá)到 10-20ns，而應(yīng)用處理器的延遲通常長(zhǎng)達(dá) 1毫秒。

4. 高能效以及安全性。

下面來(lái)說(shuō)說(shuō)固件庫(kù)寫(xiě)的工程吧，按照火哥一貫舒服的代碼風(fēng)格

而且工程中含有不同版本的工程

正常來(lái)說(shuō)，我們寫(xiě)代碼不可能一次成功的，需要調(diào)試很久才出結(jié)果，可以通過(guò)ram_debug或者sdram_debug版本將程序快速加載到我們的開(kāi)發(fā)板上的RT1052 芯片的內(nèi)部 RAM 中或者是板載的SDRAM 芯片中，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)試代碼，但是RAM 空間小，適用于小程序調(diào)試，而板載的sdram則有32MB的空間，適用于大程序的調(diào)試。但是掉電則丟失這些程序，無(wú)法用在產(chǎn)品上，僅做調(diào)試用。

而下面兩個(gè)版本，則可以作為產(chǎn)品的最終代碼，將程序下載到NOR FLASH中，但是下載速度較慢，而且運(yùn)行速度較SDRAM慢，杰杰猜測(cè)，我們或許應(yīng)該可以將程序?qū)憺閮啥?，在發(fā)布產(chǎn)品的時(shí)候，從NOR FLASH啟動(dòng)，運(yùn)行NOR FLASH的第一段程序，將存在NOR FLASH的第二段程序加載到SDRAM中運(yùn)行，直到掉電。這樣子就能提高速度了吧。

前面的前三個(gè)模式均采用低優(yōu)化等級(jí)(-O0)優(yōu)化，而_flexspi_nor_release版本則采用高優(yōu)化(-O3)等級(jí)，以便節(jié)約程序空間，提高運(yùn)行效率。(杰杰吐槽：就是編譯有點(diǎn)久)。

溫馨提示：如果不用mdk看代碼的話，可以去掉“魔術(shù)棒”->Output -> Browse Information的√。然后可以使用source insight看代碼，方便很多，至少比mdk好多了。

下個(gè)代碼欣賞欣賞。

例程是移植了RT-Thread物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的(還是要支持一下國(guó)產(chǎn)的操作系統(tǒng)的)，來(lái)看看源碼吧。

先介紹介紹RT-Thread物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱rtt)，操作系統(tǒng)是輕量級(jí)的，利用很小的資源完成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的工作。

這些就是rtt的一些文件，bsp就是一些板級(jí)相關(guān)的東西，components就是一些組件，看英文單詞都知道啦。然后就是src就是rtt的實(shí)現(xiàn)的源碼，include就是一些頭文件，而libcpu就是一些芯片的支持，tools就是一些rtt的工具，example還不會(huì)的別學(xué)嵌入式了。。。。。

看源碼確實(shí)是一個(gè)很輕量級(jí)的操作系統(tǒng)，移植起來(lái)也是很簡(jiǎn)單，重點(diǎn)是火哥已經(jīng)幫我們移植好啦，直接用吧，杰杰在學(xué)校rtt的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)跟一些操作系統(tǒng)還是有點(diǎn)不一樣的，他的啟動(dòng)方式就在啟動(dòng)文件已經(jīng)做好了。來(lái)看看：

在components.c中的148行

/* re-define main function */

int $Sub$$main(void)

{

rt_hw_interrupt_disable();

rtthread_startup();

return 0;

}

先關(guān)中斷，再做rtt的啟動(dòng)

int rtthread_startup(void)

{

rt_hw_interrupt_disable();

/* board level initalization

* NOTE: please initialize heap inside board initialization.

*/

rt_hw_board_init();

/* show RT-Thread version */

rt_show_version();

/* timer system initialization */

rt_system_timer_init();

/* scheduler system initialization */

rt_system_scheduler_init();

#ifdef RT_USING_SIGNALS

/* signal system initialization */

rt_system_signal_init();

#endif

/* create init_thread */

rt_application_init();

/* timer thread initialization */

rt_system_timer_thread_init();

/* idle thread initialization */

rt_thread_idle_init();

/* start scheduler */

rt_system_scheduler_start();

/* never reach here */

return 0;

}

里面有一些函數(shù)是我們自己實(shí)現(xiàn)的，比如開(kāi)發(fā)板初始化：rt_hw_board_init，

rtt還是有點(diǎn)好玩的，對(duì)外開(kāi)放了main嘛!我們一般寫(xiě)程序都在main.c中，所以，它又搞了個(gè)main_thread_entry線程(其實(shí)我更喜歡把這些稱作任務(wù)，不過(guò)都一樣啦，既然學(xué)了rtt，那就跟官方叫吧)

void main_thread_entry(void *parameter)

{

extern int main(void);

extern int $Super$$main(void);

/* RT-Thread components initialization */

rt_components_init();

/* invoke system main function */

#if defined (__CC_ARM)

$Super$$main(); /* for ARMCC. */

#elif defined(__ICCARM__) || defined(__GNUC__)

main();

#endif

}

這個(gè)函數(shù)是跳轉(zhuǎn)到我們的main.c中的main。下面才是真正實(shí)現(xiàn)我們的代碼的地方。

由于前面說(shuō)了，rtt啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)將開(kāi)發(fā)板相關(guān)資源初始化，所以，我們自己的main就不需要再初始化了，直接開(kāi)啟rtt的線程的創(chuàng)建與啟動(dòng)。

lcd_thread = rt_thread_create("lcd",

lcd_thread_entry,

RT_NULL,

LCD_THREAD_STACK_SIZE,

LCD_THREAD_PRIORITY,

LCD_THREAD_TIMESLICE);

if (lcd_thread != RT_NULL) //創(chuàng)建成功

rt_thread_startup(lcd_thread); //啟動(dòng)線程

else

return -1;

相關(guān)宏定義：

#define LCD_THREAD_PRIORITY 13 /* 優(yōu)先級(jí)，數(shù)值越大，優(yōu)先級(jí)越低 */

#define LCD_THREAD_STACK_SIZE 1024 /* 線程棧大小，單位為字節(jié) */

#define LCD_THREAD_TIMESLICE 5 /* 線程時(shí)間片，單位為tick */

然后就是lcd_thread_entry線程的實(shí)現(xiàn)了，這個(gè)自己定義就好啦。

既然是評(píng)測(cè)，當(dāng)然得有性能的評(píng)測(cè)啦，一段使用(-O0)低級(jí)優(yōu)化的整形數(shù)計(jì)算，在野火i.MX RT1052板載的SDRAM上僅跑了21.487秒。在STM32H743上面跑了21.479秒(400M的工作頻率，打開(kāi)CaChe(高速緩存))，而在stm32f103zet6上跑了9分57秒多。性能可見(jiàn)一斑了吧???如果不信可以自行測(cè)試，我可是等了幾分鐘就去刷牙了，回來(lái)還沒(méi)跑完。。。。。

測(cè)試代碼如下：(來(lái)源網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試代碼)

void Calculate()

{

unsigned long x;

unsigned long a;

a=1;

for(x=0;x<4294967294;x++)

{

a=a+1;

}

}

i.MX RT1052

STM32H743

stm32f103zet6

在性能上面，i.MX RT1052，估計(jì)是一般mcu無(wú)法跨越的存在了，性能真的是超級(jí)強(qiáng)悍的。看文章的網(wǎng)友可能有疑問(wèn)了，明明400M主頻的H7比1052快啊，在此杰杰回答一下，1052是在外部SDRAM上的程序，而H7在片內(nèi)內(nèi)存上，而且H7開(kāi)了cache，能不快嗎，如果這點(diǎn)小程序在1052的片內(nèi)內(nèi)存上跑，絕對(duì)飛起。。。。。但是用上這么強(qiáng)的芯片，絕對(duì)不會(huì)只干這點(diǎn)小程序的活的，到時(shí)候跑GUI，你就發(fā)現(xiàn)速度了。

據(jù)火哥測(cè)試，i.MX RT1052的刷屏速度也很快，1366*768分辨率的屏幕可以達(dá)到52HZ，而1280*800的屏幕則達(dá)到了60HZ，70MHZ左右的VCLK時(shí)鐘，占用SDRAM的50%左右的數(shù)據(jù)吞吐量。