双核单片机之初体验

 

　　在市面上的单片机，如果想找出一款支持PWM、ADC、UART中任意一种功能的型号，价格一般都超过人民币1块钱，而且一般都只支持其中的一到两种，除非是价格达到2~3元的型号。而如果选用前面列举参数的单片机，本身硬件已经直接支持ADC，而且还可以通过软件在不影响主程序的前提下实现高速PWM和UART功能。

　　

 

　　上图为该双核单片机的内部构架示意图，从图可见该单片机内部有两个核，分别为FPP0和FPP1，每个核自己有独立的程序指针(PC)、堆栈指针(SP)、累加器(ACC)和状态寄存器(CF)。设计原理并不复杂，是让这两个核共享系统时钟，第一个系统时钟周期执行FPP0程序，第二个系统时钟周期执行FPP1程序，依次间隔往复，这样就可以让两个核各自运行自己的程序。

　　两个核都可以访问控制RAM和特殊功能寄存器，因为在一个系统周期内只有一个核在工作，所以不会出现两个核同时写某个RAM或寄存器的状况。为了让大家更清晰地理解这个双核单片机的工作机理，下面我以问答的方式对部分特性进行说明。

　　1. 两个核的程序放在什么地方?如何执行?

　　样例代码：

　　地址 指令

　　0x000 goto main0

　　0x001 goto main1

　　...

　　main0:

　　...

　　main1:

　　...

　　回答：单片机上电后FPP0的程序指针指向0x000，FPP1的程序指针指向0x001，但是单片机系统只启动FPP0，FPP0跳转到main0开始执行该位置的代码，FPP1需要在main0代码设置相应控制寄存器位才能启动。

　　系统上电只启动FPP0是为了便于程序统一初始化各特殊功能寄存器，如果在FPP0和FPP1中都分别进行初始化，很有可能造成系统配置混乱。

　　2. 如果我在main1中使用跳转指令跳转到main0中，会有什么后果?

　　goto main0

　　goto main1

　　...

　　main0:

　　...

　　main0_loop:

　　...

　　goto main0_loop

　　...

　　main1:

　　...

　　goto main0 //***这里跳转到main0中***//

　　...

　　回答：编译器会报警出错，所以后果就是代码错误无法通过编译，需要删除该代码。

　　3. 会不会出现两个核同时写某个RAM变量而导致写失败的情况?

　　回答：每个系统时钟周期只有一个核会工作，所以不会出现两个核在同一时刻写同一地址的情况。

　　4. 既然FPP1需要FPP0的程序来启动，那不启动FPP1时是不是FPP0运行速度会增快一倍呢?

　　回答：启动FPP1与不启动FPP1不影响FPP0的运行速度，FPP0的速度总是系统时钟的一半，这个是由系统硬件自动进行分配的，不启动FPP1的影响是在属于FPP1的那一半时间单片机没有执行代码。