【野火®】i.MX RT1052评测——移植RT-Thread

跨界处理器

    i.MX RT1052是i.MX RT系列芯片，是由 NXP 半导体公司推出的跨界处理器芯片，该系列下又包括i.MX RT1020、i.MX RT1050及 i.MX RT1060等子系列芯片。所谓“跨界”，是指它自身的定位既非传统的应用处理器也非传统的微控制器。

    传统的应用处理器如手机主控芯片，它们通常采用 ARM 的 Cortex-A系列内核，配合

其芯片架构使得芯片能实现更高频率的运行。传统的微控制器也称为 MCU，它们通常采用

ARM 的 Cortex-M 系列内核，相对来说该内核对中断响应更快，所以具有良好的实时性，

但其芯片架构特别是集成片内闪存带来了生产技术限制和成本负担，从而限制了其性能。

     而i.MX RT 系列芯片集成了两者的优点，它基于应用处理器的芯片架构，采用了微控制

器的内核 Cortex-M7，从而具有应用处理器的高性能及丰富的功能，又具备传统微控制器

的易用、实时及低功耗的特性。

野火i.MX RT1052

     野火的i.MX RT1052核心板搭载了i.MX RT1025DVL6A芯片，Cortex-M7内核，主频高达600M。130个IO全部引出。集成32MB SDRAM、128MB NAND FLASH、32MB QSPI FLASH、2Kb EEPROM、LCD-RGB565 FPC接口、1个SWD调试接口、 1个uart 调试接口、1个电源LED、1个用户LED、 一个复位按键、1个MODE按键、 1个WAKEUP按键 和1个Microusb接口等资源。芯片I0共130个， 均通过0.8mm的BTB接口在背面引出，包括SEMC总线，方便我们扩展各种模块。

底板图片如下：

   装在mini底板上的效果图，哎，杰杰还是很羡慕Pro底板的，资源丰富。连LCD都能放在板子上，而我的LCD就只能通过排线弄出来。

看看火哥核心板的风骚走线：

顶层

底层

这些走线骚气得一批，不过很多信号线都采用等长走线，保证了信号的稳定性，这个值得点赞！！！

 i.MX RT1052的性能

介绍一下i.MX RT1052芯片的性能优点吧：

1. 无需片内闪存

         由于跨界处理器采用了应用处理器架构，具有大幅缩小的 SRAM 位单元，在跨界设计架构中，SRAM可以配置为具有“零等待”单周期访问的TCM，从而大幅提升系统性能。

1. 高性能

         具备高密度片内 TCM 或缓存的跨界处理器的缓存未命中率可低至 1-2%，因此能够提供明显高于 MCU 的有效性能。

1. 低中断延迟

         在协调对内部和外部硬件事件做出及时响应方面，中断在嵌入式系统中发挥了重要作用。在与用户交互的实时系统中，它们发挥的作用尤其重要，这是因为由用户输入触发的外部事件需要 CPU 做出可靠的低延迟即时响应。跨界处理器采用 MCU 内核构建，因此即使它们采用应用处理器架构，也延续了低中断延迟这一重要特性。跨界处理器的中断延迟最低可达到 10-20ns，而应用处理器的延迟通常长达 1毫秒。

1. 高能效以及安全性。

野火i.MX RT1052工程

下面来说说固件库写的工程吧，按照火哥一贯舒服的代码风格

而且工程中含有不同版本的工程

正常来说，我们写代码不可能一次成功的，需要调试很久才出结果，可以通过ram_debug或者sdram_debug版本将程序快速加载到我们的开发板上的RT1052 芯片的内部 RAM 中或者是板载的SDRAM 芯片中，实现快速调试代码，但是RAM 空间小，适用于小程序调试，而板载的sdram则有32MB的空间，适用于大程序的调试。但是掉电则丢失这些程序，无法用在产品上，仅做调试用。

         而下面两个版本，则可以作为产品的最终代码，将程序下载到NOR FLASH中，但是下载速度较慢，而且运行速度较SDRAM慢，杰杰猜测，我们或许应该可以将程序写为两段，在发布产品的时候，从NOR FLASH启动，运行NOR FLASH的第一段程序，将存在NOR FLASH的第二段程序加载到SDRAM/SRAM中运行，直到掉电。这样子就能提高速度了吧。

         前面的前三个模式均采用低优化等级（-O0）优化，而_flexspi_nor_release版本则采用高优化（-O3）等级，以便节约程序空间，提高运行效率。（杰杰吐槽：就是编译有点久）。

         温馨提示：如果不用mdk看代码的话，可以去掉“魔术棒”->Output -> Browse Information的√。然后可以使用source insight看代码，方便很多，至少比mdk好多了。

         下个代码欣赏欣赏。

RT-Thread物联网操作系统

  野火i.MX RT1052的程是移植了RT-Thread物联网操作系统的（还是要支持一下国产的操作系统的），来看看源码吧。

       先介绍介绍RT-Thread物联网操作系统（以下简称rtt），操作系统是轻量级的，利用很小的资源完成实时操作系统的工作。

这些就是rtt的一些文件，bsp就是一些板级相关的东西，components就是一些组件，看英文单词都知道啦。然后就是src就是rtt的实现的源码，include就是一些头文件，而libcpu就是一些芯片的支持，tools就是一些rtt的工具，example还不会的别学嵌入式了。。。。。

  看源码确实是一个很轻量级的操作系统，移植起来也是很简单，重点是火哥已经帮我们移植好啦，直接用吧，杰杰在学校rtt的过程中，发现跟一些操作系统还是有点不一样的，他的启动方式就在启动文件已经做好了。来看看：

在components.c中的148行：

1/* re-define main function */
2int $Sub$$main(void)
3{
4    rt_hw_interrupt_disable();
5    rtthread_startup();
6    return 0;
7}

先关中断，再做rtt的启动

 1int rtthread_startup(void)
 2{
 3    rt_hw_interrupt_disable();
 4    /* board level initalization
 5     * NOTE: please initialize heap inside board initialization.
 6     */
 7    rt_hw_board_init();
 8    /* show RT-Thread version */
 9    rt_show_version();
10    /* timer system initialization */
11    rt_system_timer_init();
12    /* scheduler system initialization */
13    rt_system_scheduler_init();
14#ifdef RT_USING_SIGNALS
15    /* signal system initialization */
16    rt_system_signal_init();
17#endif
18    /* create init_thread */
19    rt_application_init();
20    /* timer thread initialization */
21    rt_system_timer_thread_init();
22    /* idle thread initialization */
23    rt_thread_idle_init();
24    /* start scheduler */
25    rt_system_scheduler_start();
26    /* never reach here */
27    return 0;
28}

里面有一些函数是我们自己实现的，比如开发板初始化：rt_hw_board_init，

rtt还是有点好玩的，对外开放了main嘛！我们一般写程序都在main.c中，所以，它又搞了个main_thread_entry线程（其实我更喜欢把这些称作任务，不过都一样啦，既然学了rtt，那就跟官方叫吧）

 1void main_thread_entry(void *parameter)
 2{
 3    extern int main(void);
 4    extern int $Super$$main(void);
 5    /* RT-Thread components initialization */
 6    rt_components_init();
 7    /* invoke system main function */
 8#if defined (__CC_ARM)
 9    $Super$$main(); /* for ARMCC. */
10#elif defined(__ICCARM__) || defined(__GNUC__)
11    main();
12#endif
13}

这个函数是跳转到我们的main.c中的main。下面才是真正实现我们的代码的地方。

由于前面说了，rtt启动的时候，会将开发板相关资源初始化，所以，我们自己的main就不需要再初始化了，直接开启rtt的线程的创建与启动。

 1lcd_thread = rt_thread_create("lcd",                    
 2                                 lcd_thread_entry,
 3                                 RT_NULL,
 4                                 LCD_THREAD_STACK_SIZE,
 5                                 LCD_THREAD_PRIORITY,
 6                                 LCD_THREAD_TIMESLICE);  
 7  if (lcd_thread != RT_NULL)  //创建成功
 8    rt_thread_startup(lcd_thread);  //启动线程
 9  else
10return -1;  
11相关宏定义：
12#define LCD_THREAD_PRIORITY           13    /* 优先级，数值越大，优先级越低 */
13#define LCD_THREAD_STACK_SIZE         1024  /* 线程栈大小，单位为字节 */
14#define LCD_THREAD_TIMESLICE          5     /* 线程时间片，单位为tick */

i.MX RT1052性能测试

 

既然是评测，当然得有性能的评测啦，一段使用（-O0）低级优化的整形数计算，在野火i.MX RT1052板载的SDRAM上仅跑了21.487秒。在STM32H743上面跑了21.479秒（400M的工作频率，打开CaChe（高速缓存）），而在stm32f103zet6上跑了9分57秒多。性能可见一斑了吧？？？如果不信可以自行测试，我可是等了几分钟就去刷牙了，回来还没跑完。。。。。

测试代码如下：（来源网络的测试代码）

 1void Calculate()
 2{
 3    unsigned long x;
 4    unsigned long a;
 5    a=1;
 6    for(x=0;x<4294967294;x++)
 7    {
 8        a=a+1;
 9    }
10}

测试结果对比：

i.MX RT1052

STM32H743

stm32f103zet6

在性能上面，i.MX RT1052，估计是一般mcu无法跨越的存在了，性能真的是超级强悍的。看文章的网友可能有疑问了，明明400M主频的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在片内内存上。。。。而且重要的是工业级的1052仅需3.8美金，很便宜了。

据火哥测试，i.MX RT1052的刷屏速度也很快，1366*768分辨率的屏幕可以达到52HZ，而1280*800的屏幕则达到了60HZ，70MHZ左右的VCLK时钟，占用SDRAM的50%左右的数据吞吐量。

 

 

 

 

想要了解更多1052相关的东西，欢迎与杰杰联系

本次测试完结。

文章首发地址：野火i.MX RT1052开发板评测：移植RTT、与STM32H743性能对比