如何用TI KeyStone TMS320C6678處理器進行TI-IPC多核通信案例

ID:336245 · 發表于 2021-1-25 19:58

如何用TI KeyStone TMS320C6678處理器進行TI-IPC多核通信案例本文基于創龍科技TL6678-EasyEVM評估板進行演示。

圖1TL6678-EasyEVM評估板
TL6678-EasyEVM是一款基于TI KeyStone架構C6000系列TMS320C6678八核C66x定點/浮點高性能處理器設計的高端多核DSP評估板，由核心板與底板組成。核心板經過專業的PCB Layout和高低溫測試驗證，穩定可靠，可滿足各種工業應用環境。
評估板接口資源豐富，引出雙路千兆網口、SRIO、PCIe等高速通信接口，方便用戶快速進行產品方案評估與技術預研。

開發案例主要包括：Ø
(1) 裸機開發案例
(2) RTOS(SYS/BIOS)開發案例
(3) IPC、OpenMP多核開發案例
(4) SRIO、PCIe、雙千兆網口開發案例
(5) 圖像處理開發案例
(6) DSP算法開發案例
(7) 串口、網絡遠程升級開發案例
案例源碼、產品資料（用戶手冊、核心板硬件資料、產品規格書）可site.tronlong.com/pfdownload獲取。

1.1 TI-IPC簡介

TI-IPC(Inter-Processor Communication)是組件提供與處理器硬件無關的API，可用于多核處理器核間通信、同一處理器進程間通信和設備間通信。API支持消息傳遞、流和鏈接列表，它們在單處理器和多處理器中配置均可兼容。
TI-IPC被設計在運行SYS/BIOS應用程序的處理器上使用，一般為DSP處理器（如TMS320C6678、TMS320C6657），但在某些情況下亦可能是ARM處理器。

圖2
IPC常見的通信模塊如下：

表1

Ipc	提供Ipc_start()函數，并允許配置啟動順序
MessageQ	大小可變的消息傳遞模塊
Notify	以中斷方式實現輕量數據傳輸的模塊
ListMp	用于實現對鏈接列表的互斥訪問
GateMp	用于實現對共享資源的互斥訪問
HeapBufMp	大小固定的共享內存堆
HeapMenMp	大小可變的共享內存堆
SharedRegion	用于維護共享內存區域
List	用于創建雙向鏈接列表
MultiProc	用于管理多核處理器核心ID
NameServer	用于應用程序基于本地名稱檢索，以及存儲變量值

圖3

1.2 常用模塊

1.2.1 MessageQ

該模塊具有如下特點：
（1）兼容性強，可在不更改運行代碼的情況移植至另一個支持TI-IPC MessageQ的處理器或其他傳輸層（如Shared Memory、Multicore Navigator、SRIO）。
（2）支持可變長度消息的結構化發送與接收。
（3）單個MessageQ隊列支持單個reader和多個writer。
（4）消息接收支持超時機制。
（5） reader可根據消息頭部信息對writer進行確認后再回復。
（6） Ipc_start()會幫助用戶完成下圖中灰色框內的功能，用戶僅需關注紅色框中的內容即可。

圖4

MessageQ通過消息隊列發送和接收消息。reader是一個從消息隊列中讀取消息的線程，writer是一個將消息寫入消息隊列的線程。每個消息隊列都有一個reader，但可有多個writer。

n reader：調用MessageQ_create()、MessageQ_get()、MessageQ_free()和MessageQ_delete()。
n writer：調用MessageQ_open()、MessageQ_alloc()、MessageQ_put()和MessageQ_close()。
MessageQ常見的工作流程如下所示。

圖5

下面以多核IPC通信的shmIpcBenchmark案例為例，分析代碼中MessageQ的使用，見圖中注釋。

圖6

圖7

1.2.2 Notify該模塊具有如下特點：
（1）可獨立于MessageQ模塊進行使用。
（2）著重于多核通知功能，是更為簡單的多核通信形式。

圖8

（3）僅可基于Shared Memroy方式進行使用。

圖9

Notify通過硬件中斷傳輸消息，Receiver注冊Notify事件中斷，Sender通過Notify發送事件中斷，從而實現通知并攜帶小量消息的目的。

n Receiver：調用Notify_registerEvent()注冊事件中斷服務函數。
n Sender：調用Notify_sendEvent()發送事件中斷。
Notify常見的工作流程如下所示。

圖10

1.3 物理傳輸方式

TI-IPC的數據傳輸需結合特定物理硬件與底層驅動，方可實現兩個線程在同一個設備或跨設備間進行通信。常用三種的物理傳輸方式包括Shared Memory、Multicore Navigator和SRIO，具體說明如下。

表2

傳輸方式	優點	缺點
Shared Memory	使用簡單，速率較高	僅可用于單個設備IPC通信，可能與其他使用Shared Memory的任務存在競爭
Multicore Navigator	速率最高，消耗CPU周期最少	僅可用于單個設備IPC通信
SRIO	可用于跨設備IPC通信	速率最低

下圖為使用Multicore Navigator、SRIO的API調用流程，用戶僅需關注MessageQ部分操作即可，其他模塊均由系統自動調用。

圖11

圖12
現可向廠家免費申請TL6678-EasyEVM評估板進行快速評估，免費哦！
tronlong.com/Product/show/9.html
TMS320C6678 DSP討論：79635273、332643352

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圖13

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