并行多线程的MCUMC3172，你见过吗？

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　　摘要：最近，朋友送了块小板子，板子上的MCU是个很有意思的东西并行多线程处理器MC3172。通俗地说，这颗MCU的内部实现了类似RTOS多线程的功能。但是MC3172编程与RTOS编程的最大区别就是：MC3172多线程绝对并行运行，没有切换抖动及开销。MC3172无线程优先级、优先级反转、死锁等概念。MC3172所有中断都可以安排专门线程处理，没有中断嵌套和延迟。MC3172各线程同步并行运行，互不阻塞，互不干扰。MC3172线程响应的确定性相对于RTOS更为精确。MC3172简介
　　MC3172是厦门感芯科技的一款32位RISC并行多线程实时处理器。基于RISCVRV32IMC指令集，100单周期指令，最高200MHz主频，3。37coremarkMHz。可以代替实时操作系统，实现程序的模块化与复用性。
　　相关资料可在感芯官网下载。链接：http：www。gxchip。cn
　　MC3172特性：
　　MC3172实践
　　MC3172的开发环境使用的是国产软件MounRiverStudio。
　　MounRiverStudio下载链接：http：www。mounriver。comdownload
　　我们简单看一下MC3172的demo工程：
　　1、MC3172文件夹
　　MC3172存放MC3172编程核心文件。
　　线程配置工具可对各线程进行配置：
　　可以配置线程时钟源、频率、栈空间、存储器分配等信息。
　　MC3172支持64路线程同步并行运行，其中分为4个线程组，每个线程组16线程，每个线程组里的线程编号如上图所示。其中，不使用的线程可以设置为空闲线程，空闲线程完全不运行，不产生功耗。
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　　每个线程都有自己独立的栈空间，在数据空间允许范围内可随意分配，但需要确保所有非空闲线程所占的数据空间不超过数据空间的大小。
　　MC3172。h存放外设地址相关宏定义及其配置宏，如：
　　类似于ST的stm32fxxx。h。
　　threadconfig。h为线程配置文件，由线程配置工具生成：
　　MC3172。lds为链接脚本，由线程配置工具生成
　　threadstart。c为启动线程相关的源文件：ifndefTHREADSTARTCdefineTHREADSTARTCinclude。MC3172。hinclude。threadconfig。hvoidthread1initial（void）｛ifdefROTHDTHREAD1VALIDexternvoidthread1main（void）；rothdsetspconst（ROTHDTHREAD1STACKCFGVALUE0x20000000）；thread1main（）；endif｝voidthread2initial（void）｛ifdefROTHDTHREAD2VALIDexternvoidthread2main（void）；rothdsetspconst（ROTHDTHREAD2STACKCFGVALUE0x20000000）；thread2main（）；endif｝省略部分代码。。。。。。void（threadinitialpointer〔64〕）（void）｛thread0initial，thread1initial，thread2initial省略部分代码。。。。。。｝voidthreadstart（void）｛（threadinitialpointer〔THREADID〕）（）；｝
　　程序运行的入口函数为：threadstart，从链接脚本里可以知道：
　　threadstart里的THREADID为线程ID值，直接从0x50000000地址中读出：defineTHREADID（（volatileu8）（0x50000000））
　　猜测：0x50000000地址里的ID值会不断变化，通过某种机制跳转，遍历执行threadinitialpointer函数指针数组里的各个线程函数。
　　threadxinitial里初始化线程栈，并执行线程主体，如voidthreadend（void）｛while（1）；｝voidthread1main（void）｛while（1）｛usercodesection｝threadend（）；｝
　　这是用户代码，我们可以在各个线程主体函数里边编写我们的应用代码。2、Release文件夹
　　Release文件夹里存放的是编译生成的固件程序，通过开发板程序下载工具可进行下载：
　　3、USERCODE文件夹
　　USERCODE文件夹存放用户代码：
　　MC3172是一颗并行并行多线程实时处理器，我们下面来看看其多线程并行执行的特性。
　　我们编写两个线程，线程进行相同的配置，两个线程分别对两个IO进行翻转，测试代码如：voidLED0GPIOAPIN0TEST（void）｛启动GPIOA并设置特权组及时钟频率INTDEVSETCLKRST（GPIOABASEADDR，（INTDEVRUNINTDEVISGROUP0INTDEVCLKISCORECLKDIV2））；使能GPIOAPIN0引脚GPIOSETOUTPUTENVALUE（GPIOABASEADDR，GPIOPIN0，GPIOSETENABLE）；while（1）｛GPIOAPIN0输出1GPIOSETOUTPUTPINTO1（GPIOABASEADDR，GPIOPIN0）；延时for（u32var0；var5000；var）｛NOP（）；｝GPIOAPIN0输出0GPIOSETOUTPUTPINTO0（GPIOABASEADDR，GPIOPIN0）；延时for（u32var0；var5000；var）｛NOP（）；｝｝｝voidLED1GPIOAPIN1TEST（void）｛启动GPIOA并设置特权组及时钟频率INTDEVSETCLKRST（GPIOABASEADDR，（INTDEVRUNINTDEVISGROUP0INTDEVCLKISCORECLKDIV2））；使能GPIOAPIN1引脚GPIOSETOUTPUTENVALUE（GPIOABASEADDR，GPIOPIN1，GPIOSETENABLE）；while（1）｛GPIOAPIN1输出1GPIOSETOUTPUTPINTO1（GPIOABASEADDR，GPIOPIN1）；延时for（u32var0；var5000；var）｛NOP（）；｝GPIOAPIN1输出0GPIOSETOUTPUTPINTO0（GPIOABASEADDR，GPIOPIN1）；延时for（u32var0；var5000；var）｛NOP（）；｝｝｝voidthreadend（void）｛while（1）；｝voidthread0main（void）｛while（1）｛usercodesection｝threadend（）；｝voidthread1main（void）｛while（1）｛usercodesectionLED0GPIOAPIN0TEST（）；｝threadend（）；｝voidthread2main（void）｛while（1）｛usercodesectionLED1GPIOAPIN1TEST（）；｝threadend（）；｝
　　烧录程序，使用逻辑分析仪抓取GPIOAPIN0及GPIOAPIN1引脚电平变化如：
　　可见，这两个波形是完全同步的，CPU同时在干两件事情，实现了与RTOS多线程同样的效果。心得与总结
　　嵌入式开发，是软件硬件结合，两者互补。如果硬件功能很强大，则软件可能可以设计得比较简单；如果硬件功能有限，则软件方面可能得考虑比较多的方面。
　　比如：一些软件算法，需要多传感器数据输入进行融合，则功能实现可能比较简单，但实际可能为了降成本，减少一些传感器，这时候需要实现稳定可靠的功能，则软件算法上得下更大的功夫。对于一些不太复杂的数字信号处理，在通用的MCU上就可以处理，但对于一些比较复杂的数字信号处理，则可能使用一些带有DSP处理器的MCU。
　　特别的，对于芯片内部IC电路来说，如果内部有相关模块可以实现某些功能的话，则对应的软件编程会简单很多，而且硬件实现的比软件实现的效率要高。
　　硬件实现的多线程编程确实优于RTOS编程，但实际开发中产品软硬件架构需要考虑多个方面，比如芯片的稳定性以及软件生态等方面。
　　并行多线程实时处理器是个好东西，但目前并行多线程实时处理器还处于起步阶段，还有很多东西需要完善，需要我们多支持与传播，只有生态起来了，将来我们才有机会用得上。文章来源于嵌入式大杂烩，作者杂烩君
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　　原文链接：并行多线程的MCUMC3172，你见过吗？
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