R128 S2 是全志提供的一款 M33(ARM)+C906(RISCV-64)+HIFI5(Xtensa) 三核异构 SoC,同时芯片内部 SIP 有 1M SRAM、8M LSPSRAM、8M HSPSRAM 以及 16M NORFLASH。本文档作为 R128 FreeRTOS SDK 开发指南,旨在帮助软件开发工程师、技术支持工程师快速上手,熟悉 R128 FreeRTOS SDK 的开发流程。
SDK 架构
R128 包含 3 个核,需要编译 M33+C906+HIFI5 共3 个核的镜像。启动时同时运行三个 RTOS 系统。其中 M33 与 C906 使用的是 FreeRTOS v10.4.3,从 https://www.freertos.org/RTOS.html 获取,HIFI5 使用的 FreeRTOS 是根据Cadence Support 的推荐的 (tag:v1.7‑xtensa)版本
开发 HIFI5 需要 Cadence Xtensa 的 IDE 工具, DSP 的 XCC 工具链包。Cadence Xtensa 的授权 License,用于服务器代码编译和 Xplorer 仿真使用。这些工具需要向 Cadence 申请授权
SDK 软件框架
R128 软件框架如上图所示,一共4 层,分别为硬件层、内核层、组件层、应用层。
- Hardware。硬件层包括处理器、内存、存储介质、无线网卡、总线以及外设等。
- Kernel。内核层包括FreeRTOS 核心系统、文件系统、网络系统、BSP 驱动等。
- Component。组件层包括控制台、多媒体、功耗管理、OTA、音频系统、显示系统、图像采集等。
- APP。应用层包括各种应用demo。
SDK 目录结构
以R128-S2芯片为例,SDK 目录结构如下,重点目录进行了展开处理
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├── board # 板级配置目录
│ ├── common # 公共板级配置目录
│ │ ├── configs # 公共板级配置
│ │ └── data # 公共数据
│ │ ├── reserve # Wi-Fi & BT 固件
│ │ ├── secret # 公共安全区
│ │ └── UDISK # 公共 UDISK 分区
│ └── r128s2 # R128 S2 芯片配置目录
│ ├── 86panel # R128 S2 86面板开发板 板级配置目录
│ │ ├── bin # 86面板开发板固件,引导等bin
│ │ ├── configs # 86面板开发板配置文件,引脚复用,分区表等配置文件
│ │ │ └── ota # 86面板开发板配置文件,OTA相关配置文件
│ │ └── data # 86面板开发板数据
│ │ ├── reserve
│ │ ├── secret
│ │ └── UDISK
│ └── module # R128 S2 Module 模块板级配置目录
│ ├── bin # R128 S2 Module 固件,引导等bin
│ ├── configs # R128 S2 Module 配置文件,引脚复用,分区表等配置文件
│ │ └── ota # R128 S2 Module 配置文件,OTA相关配置文件
│ └── data # R128 S2 Module 数据
│ ├── reserve
│ ├── secret
│ └── UDISK
├── lichee # 系统源码目录
│ ├── brandy-2.0 # 启动相关目录
│ │ ├── tools # U-Boot 使用的工具链
│ │ └── u-boot-2018 # U-Boot 启动代码
│ ├── rtos # M33/C906 FreeRTOS 系统、组件、应用
│ │ ├── arch # 处理器架构相关代码
│ │ │ ├── arm # ARM 处理器初始化、中断处理、异常处理、内存映射相关功能的实现
│ │ │ │ ├── armv8m
│ │ │ │ └── common
│ │ │ ├── common
│ │ │ └── risc-v # RISC-V 处理器初始化、中断处理、异常处理、内存映射相关功能的实现
│ │ │ ├── c906
│ │ │ ├── common
│ │ │ ├── includes
│ │ │ └── sun20iw2p1
│ │ ├── build # 编译临时文件输出目录
│ │ ├── components # 应用组件,libc、多媒体、lvgl等
│ │ │ ├── aw # Allwinner 提供的组件
│ │ │ │ ├── blkpart
│ │ │ │ ├── bluetooth
│ │ │ │ ├── ...
│ │ │ │ └── wireless_video
│ │ │ ├── common -> ../../rtos-components
│ │ │ └── thirdparty # 第三方提供的组件
│ │ │ ├── common
│ │ │ ├── console
│ │ │ ├── ...
│ │ │ └── vfs
│ │ ├── drivers # RTOS 驱动
│ │ │ ├── drv
│ │ │ │ ├── bluetooth
│ │ │ │ ├── ...
│ │ │ │ └── wireless
│ │ │ ├── osal
│ │ │ │ └── src
│ │ │ └── rtos-hal -> ../../rtos-hal/
│ │ ├── include # RTOS 头文件目录
│ │ │ ├── arch # 架构相关头文件
│ │ │ │ ├── arm
│ │ │ │ └── riscv
│ │ │ ├── drivers # 驱动相关头文件
│ │ │ ├── FreeRTOS_POSIX
│ │ │ ├── ...
│ │ │ └── sys
│ │ ├── kernel # FreeRTOS 内核
│ │ ├── projects # 方案工程目录,后文有详细介绍
│ │ ├── scripts # 编译脚手架脚本
│ │ └── tools # RTOS 使用的工具链
│ ├── rtos-components # 公共应用组件,libc、多媒体、lvgl等
│ │ ├── aw # Allwinner 提供的公共应用组件
│ │ └── thirdparty # 第三方提供的公共应用组件
│ └── rtos-hal # RTOS HAL驱动
│ ├── hal # HAL 驱动
│ ├── include # HAL 头文件
│ └── tools # HAL 相关工具
├── out # 打包输出的临时文件与最终镜像文件
│ └── r128s2
│ └── pro
└── tools # 用于存放打包相关的脚本、工具
├── image-file
├── scripts
├── tool
│ └── cppcheck
├── win-tools
└── xradio-tools
├── data
├── HcidumpXr
├── NLink
├── NTest
└── sdd_editor
R128 SDK 目录结构如上所示,主要包括如下几个关键目录:
- board:板级配置目录,用于存放芯片方案的配置文件,主要包括 env 配置、分区表配置、 sys_config.fex 引脚复用配置等。
- lichee/brandy‑2.0:主要存放uboot 等代码。
- lichee/rtos:存放 M33/C906 FreeRTOS 系统、组件、应用。
- lichee/rtos‑components:公共组件目录。
- lichee/rtos‑hal:HAL BSP 驱动目录。用于存放各种驱动代码。
- out:用于保存打包时输出的临时文件与最终镜像文件。打包时自动生成此目录。
- tools:工具目录,用于存放打包相关的脚本、工具等。
lichee/rtos 目录
lichee/rtos 目录主要包括arch(架构相关)、components(组件)、drivers(驱动)、include(头文件)、kernel(内核)、projects(工程)、toos(工具链) 几个目录。
arch 目录
arch 目录主要放置跟SoC 架构相关的内容,每个SoC 单独目录管理,主要包括跟R128 处理器相关的ARCH 初始化、中断处理、异常处理、内存映射相关功能的实现。
drivers 目录
drivers 目录包含R128 所需的外设驱动,主要包括各外设控制器驱动的具体实现(rtos‑hal 软连接)以及OSAL 层接口实现(osal)。
kernel 目录
kernel 目录主要包含FreeRTOS 的kernel 源码,ARMv8M 的portable 源码以及全志实现的系统功能相关代码。
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├── FreeRTOS
│ ├── Makefile
│ └── Source
├── FreeRTOS-orig
│ ├── License
│ ├── Makefile
│ └── Source
├── Kconfig
├── Makefile
├── objects.mk
└── Posix
├── CMakeLists.txt
├── include
├── Makefile
└── source
projects 目录
projects 目录下的每一个子目录代表一个SoC 类别,每个 SoC 类别下面存放对应的方案,每个方案都有 m33 与c906 目录,在这些目录下面实现各处理器上第一个任务,选择不同的 project 编译出来的 bin 具有不同功能。每个 project 有独立的 FreeRTOSConfig 配置。
这个目录主要包含一些预编译好的交叉编译工具链,目前M33 基于GCC 8.3.1 的交叉编译环境,C906 基于GCC 8.4.0 的交叉编译器。
M33 编译器
C906 RISC-V 编译器
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