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news 2025/10/13 7:43:37

使用万网怎么做网站,网站访问速度云主机,平面ui设计是学什么,在线制作印章生成免费目录 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、G3K…

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；
TCM，Tightly 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；
GIC，Generic Interrupt Controller中断控制器；
PMC，Programmable 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：

DPU：Data Processing Unit，取指译码执行指令、处理异常；
LSU：Load Store Unit，控制外设访问的load、store操作；
PFU：Prefetch Unit，预取Cache指令；
BIU：Bus Interface Unit，处理不同总线接口访问冲突；
TCU：TCM 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。