浅析多核ECU运行流程

以前上手单片机都是main函数开始，一条路走到黑。最近工作上接触到了英飞凌Aurix TC397这款6核ECU，实际操作起来还是挺不一样的。后又发现中文资料网上基本找不到【辣鸡英飞凌】。。。我来起个头好了。

PS:（以下着重描述与单核ECU的区别，基础性的知识在此恕不展开）

PPS:（为便于理解，本文将采用倒叙法）

 

目录：

1. How  如何对6个核心分别编程 

2. Why 为什么6个核心能找到与自己对应的那个main函数

3. 6个核心的主从问题

 

 

1. How  如何对6个核心分别编程 

先上图：

6核听起来可能比较让人头大，让我们先把锅烧热，啊呸，先来点感性的认识。上图可以较好的展示出在开发时工程的架构，对于每个核心n，都有一个core(n)_main函数和c文件与之对应，所以操作起来，和普通的单核ECU没啥区别【此句不严谨】

 

 

2. Why 为什么6个核心能找到与自己对应的那个main函数

看一下核心是怎么启动的，问题就解决了一半

图：

 上图较好的描述了ECU的启动过程，每次上电之后，ECU都会首先运行厂家预留在ROM中的程序，之后根据图中的Reset vector跳转到启动函数（startup function），启动函数在完成一系列初始化功能后会引导程序指针到c语言的入口，也就是我们熟悉的main函数。

 

咱们接着看启动函数（startup function）长啥样：

见上图，左侧的6个c文件里就分别包含着6个核心的启动函数。再看看右边启动函数里面到底是啥，卧槽破案了，这不就是上面的那个core(n)_main函数吗，启动函数在初始化好核心的其他资源后，在最后一行跳转到了自己的main函数。

 

------------------------分割线，（不想加宽油的同学可以不加。我这说的都是啥？？）赶时间的同学可以直接跳到第3节-----------------

凑近看一眼 Ifx_Ssw_jumpToFunction 这个函数：

你会发现它其实是一个封装好了的汇编指令，其实这也很好理解，之前c语言环境还没有配置好，当然这里用的大都是汇编了，这也是为什么启动函数往往叫 c startup函数的原因。

 

看到这里你可能仍然会有疑惑，为什么就是core3的启动函数，编译器怎知道的？

good question，看图：

从上图可见，同样是在 Tc3这个c文件里。我们可以看到其实是由_START3()跳转过去的，而_START3()的地址，在linker file（链接文件）里面已经是固定好了的。详见下图：

 

再挖深一点，如果你去编译完成的.map文件里面，可以看到函数地址确实如linker file里面所定义的那样：

 

如上图所示，_START对应的是0xa0000000这个地址，和linker file里面的设定完全匹配

这时候我们再去芯片手册里瞄一眼：0xa0000000是FLASH的起始地址，这其实就是复位向量固定指向的地址

6个_START启动函数和6个核心的Program Flash一一对应 , that's it.

 

 

3. 6个核心的主从问题

虽然6个核心可以自由开闭，但显然在某一个时间点上至少需要有一个核心在运行。在官方提供的startup函数里面【绝大部分情况你都不会需要去改官方的startup函数，最多调一下flag】，只有core0是默认开启的，从这个角度上来讲，core0是主核心。

详见下图：

在Tc0.c这个文件的最后一行可以看出，startup是一定会跳转到__Core0_start也是就core0_main的启动函数里面。在上图这个例子里面，我设置启动了所有的6个核心，所以Ifx_Ssw_startCore()在这会去启动_START1，而之后1又会去启动core2，依次类推。目前看来这样的好处是可以确保核心按照0,1,2,3,4,5的顺序依次启动，不会发生随机性。

 

值得提到的一点是，在Tasking的aurix-multi-core-tricore-programming-essentials文档中，提到各个startup函数会通过一个系统变量来等待对方，实现各个核心同步/同时启动的效果，但是在2019年03月及以后英飞凌官方发布的iLLD底层驱动里面，我发现这个变量已经不再被使用了【也没有看到替代品】，目前（05/24/2019）还没有看到Tasking/英飞凌有发布相应的解释。

 

在最后，针对ROM再啰嗦一句，

 当产品量产，你需要自己写BootLoader时，就需要接着和厂商预留在ROM里的函数打交道了。比如上图中 Flash API就提供了擦写Flash的功能，而IQ math则是TI提供的针对浮点运算的工具包。

看到这里的你，锅烧热了吗：P

 

 Reference：

1.  AURIXTC3XX_um_part1_V1.1.0.pdf

2. TC39XB_um_appx_V1.1.0.pdf

3. aurix-multi-core-tricore-programming-essentials.pdf

4. ctc_user_guide.pdf