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1. R52内核速览
2. 处理器模块详解
3.内核的功能安全测什么#xff1f;
4.小结 最开始接触到汽车MCU大都来自NXP、Infineon、Renesas#xff0c;例如MPC5748、TC275、RH850 P1X等等#xff1b;
而各大OEM、供应商等等发布的JD通常都会要求熟悉AURIX、PowerPC、G3K…目录
1. R52内核速览
2. 处理器模块详解
3.内核的功能安全测什么
4.小结 最开始接触到汽车MCU大都来自NXP、Infineon、Renesas例如MPC5748、TC275、RH850 P1X等等
而各大OEM、供应商等等发布的JD通常都会要求熟悉AURIX、PowerPC、G3KM等等内核。
其实我从来没明白这个所谓熟悉是哪种程度而面试者通常也不会问太多内核的东西。
但是出于好奇我去研究了目前非常火的ARM Cortex-R52 处理器总结一下内核里的东西算是一个入门小科普。
1. R52内核速览
Cortex-R52处理器是一款中等性能、有序、超标量处理器主要用于汽车和工业应用。参考模型如下图所示 该处理器包含如下部件
Core内核TCMTightly Coupled Memories最靠近内核的一段RAM不能cache速度最快对应Tricore的DSPR\PSPR等。总线接口AXIM\S、Flash 接口、LLPP(Low-latency Peripheral Port)接口GICGeneric Interrupt Controller中断控制器 PMCProgrammable MBIST Controller用于执行内部MBSIT测试等 ....
目前已经有大厂基于此核做区域控制器例如S32Z、E。 根据文档描述每个处理器(Processor)可以下挂1-4个内核(Core)因此从这里就引出了Cluster的概念以S32Z为例它总共分为了2个Cluster 每个Cluster里包含4个内核如果需要锁步那就配置为两对锁步核使用也可以一个cluster配置锁步另一个cluster配置4个普通核更有甚者可以直接配置2*4个普通核使用。
那如果是配置为8个核使用没有锁步处理器的功能安全如何保证
为此我们就必须对处理器的内存进行一些测试那么就有必要搞懂里面到底包含了哪些模块。
2. 处理器模块详解
R52内核采用 Harvard memory 架构从内部视角看就分为了两个独立路径来访问指令和数据如下所示 从上图我们可以看到指令侧仅仅是取指所以是一个单向接口数据侧可以读写数据但是只有从AXIM取写数据所以Flash接口是一个单向接口AXIM是一个双向的。除此之外R52提供了A\B\C TCM可以实现最快速地访问因此这块RAM里面可以运行时间要求很高的代码。
有了上述逻辑之后我们进一步来看Core里面应该包括哪些模块
由于没有找到R52内部的细节所以从基于M33依葫芦画瓢总结如下 首先是获取数据的指令侧和数据侧在ARM内核中均使用BIU(Bus Interface Unit)用于总线仲裁处理Flash接口、AXIM接口的访问冲突
其次我们汇编常用的load store指令则有LSU(Load Store Unit)控制访问其他外设系统等
当LSU完成基本操作后后统一送到DPU(Data Processing Unit)进行处理DPU是内核最重要的单元它包含了ALU(Arithmetic and Logic Unit)、异常响应、取指译码执行等。异常的来源通常有GIC提供。
为了加快运行速度PFU(Prefetch Unit)可以从Cache中预取指令送到DPU进行处理。
总结下来一个Core内部至少应该包括如下单元 DPUData Processing Unit取指译码执行指令、处理异常LSULoad Store Unit控制外设访问的load、store操作PFUPrefetch Unit预取Cache指令BIUBus Interface Unit处理不同总线接口访问冲突TCUTCM Control Unit控制TCM的load store操作 至于R52内部还有哪些单元看后续有无公开资料可以看看。
3.内核的功能安全测什么
首先可以确定的是online test模式下内核LBIST是没法做了不然芯片重启了都完蛋PBIST上电搞一次可以了后面就持续监控那能做的只有MBIST
MBIST在R52里是由PMC-52进行控制那具体可以测什么内容呢
TCM是可以测试的其次就是核里自带的Cache包括指令Cache、数据Cache。
其实从这点来看TC3xx的MTU设计还是非常厉害的它仅用MTUSSH就可以覆盖全芯片的Memory测试而如果使用R52内核的MCU会如何设计MBIST确实非常让人好奇。
4.小结
用了很小的篇幅来描述内核里的各种单元有个初步印象后续准备多多对比几家汽车MCU的内核看看那些自研内核会不会有相似之处。
就酱债见
