前语
本文从比照两颗分立MCU与单芯片双核MCU开端(以LPC4350为例)，打开介绍了非对称双核MCU的基础知识与重要特色。接下来，要点介绍了核间通讯的概念与几种完结方法，尤其是依据音讯池的操控/状况通讯。然后，对内核互斥、初始化流程等一些重要的细节打开了论说。最终提出了双核使命分工的两种运用模型，并别离举例。
布景与基本概念
在开发MCU运用体系时，假如单颗MCU无法满意体系的要求，一个很遍及的做法便是运用两颗或更多的MCU，把一部分“杂项作业”分配给另一个有“助理”性质的低端MCU来完结。可是，选用两颗MCU，缺陷也很明显，尤其是在芯片与PCB本钱、体系可靠性及功耗方面都有先天的缺乏。此外，若选用了不同架构的MCU，还要面对需求不同的开发工具与开发人员的应战。假如换一种思路，让MCU内部包含两个内核，其间一个用于主控，另一个用于协控，而且它们主控与协控在架构上能够向下兼容、高效通讯，则在许多场合下都能够既坚持多机体系的强壮，又能防止多机体系的缺乏。
事实上，这便是“非对称多处理器(简称AMP)”架构的特色。AMP是与“对称多处理器(简称SMP)”相对的架构，后者各处理器有共同的编程模型，而且在分配作业时主要以均衡为准则。而AMP的长处在于精密的使命分工，灵敏地习惯不同情形，物尽其用，以最佳地平衡本钱、功能与功耗。此外，AMP的编程难度也更低。因而，在MCU运用领域，AMP较SMP更为合适。
与独立的双MCU比较，AMP架构有许多长处。其间适当要害的便是，再增加一个内核的价值远比增加一个独立的MCU要低，尤其是当两个内核架构类似时，乃至仅适当于在现有硅片上再增加一两个UART。另一方面，两个内核能够有相同的主频，而且能够经过总线矩阵平等地拜访片上资源。而在分立的双MCU计划中，协控MCU的主频常常远低于主控，而且两边运用低速的串行链路通讯。
接下来，咱们以恩智浦(NXP)半导体公司推出的LPC4300系列为例(尤以LPC4350类型为代表)，对AMP MCU进行简略介绍。
非对称双核MCU的特色
AMP MCU一般用于相对大型的体系，这些体系对功用和功能都有较高的要求。在功用上，应支撑较多的外设。LPC4350片载2个高速USB、2个CAN、工业以太网、图形LCD操控器，以及SDHC等接口;外加一些独有的逻辑可装备外设以及许多传统外设，适用于工控、动力、医疗、音频、车载、电机、监控等许多职业产品的开发。
功能的改进则是AMP MCU的魂灵。内核、存储器，以及总线架构关于功能有着至关重要的影响。
首先是内核的挑选。LPC4350依据32位的ARM Cortex-M4和Cortex-M0内核(以下简称M4和M0)，两个内核均可在高达204MHz的主频下履行代码。其间，M4以信号处理和浮点运算才干见长，担任许多原先要选用DSP才干满意的运用，而且承继了Cortex-M3的操控才干;另一方面，M0以其本钱、能效和处理才干的压倒性优势，正敏捷招引开发人员从8/16位架构向上过渡。更重要的是，M4彻底向下兼容M0，运用同一套开发工具即可开发、调试。
其次是存储器的容量和安排方法。LPC4350装备多达264KB片上RAM，而且这些RAM被划分红4组，每组衔接一条独自的总线，而并非没有分块。如若不然，则会呈现两个核竞赛运用同一块RAM的状况——功能反而还不如只用单个内核!进一步，LPC4350还有两条总线衔接到外部扩展的并行和串行存储器，故总共有6个独立的存储器地址空间——LPC4350无片上闪存。关于有片上闪存的类型，片上闪存也分为两块。
最终是总线架构。LPC4350内部有一个八层总线矩阵。它好像一组纵横开关，能够把CPU与包含存储器在内的许多从设备经过总线恣意衔接。合理分配总线接通联系，防止多个主设备(如CPU和DMA)一起拜访相同的存储器或外设，能够最大地确保各条数据流双管齐下，然后能够充沛发挥功能上的优势。
内核间通讯
内核间的通讯可分为两类：一类是操控与状况信息的通讯，另一类则是数据通讯。前者一般不带着数据，但往往有较高的实时要求;后者则主要是各类数据缓冲区，一般实时性要求偏低但数据量大。操控/状况通讯有较大的通用性，而且与使命间的同步较为类似。这类通讯合适由体系软件完结并供给编程接口。数据通讯则往往与详细运用相关较大(尤其是在数据结构上)，需求因地制宜。在完结时，合适由运用软件界说各种数据结构。
内核间经过同享的RAM进行通讯，而且每个内核都能够触发对方的一个中止源，经过预备数据-触发中止的方法进行通讯，如图2所示。当然，内核也能够定时查看同享RAM的状况。
接下来，咱们介绍依据音讯行列和音讯池的操控/状况通讯计划。
音讯行列：开设两个音讯行列，一个用于M4发送音讯给M0，另一个则是M0发送音讯给M4。两个行列的地址需事前约定好。行列是循环行列，能够运用简略的数组配以读、写下标来完结，也能够运用链表结构来完结。前者完结简略、开支小，但音讯只能是定长，不便于带着其它信息，还有，便是有必要把数组放置在同享内存区接连的方位，灵敏性低。依据链表的完结用指针链接每则音讯，每则音讯除了公共的链表操控部格外，还能够依据音讯类别带着各式各样的附加参数，而且能够由体系软件的内存办理机制灵敏分配音讯内存，不过，缺陷是相对杂乱，额定开支大。若触及动态内存办理，实时性将远不如依据数组的计划。
