中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1003-8639（2025）06-0100-03

AMethod for Softwareand HardwareDesignofBoard-level HeterogeneousMulti-modeCommunication

LiRui，DuBin，WangYuanbo

（Shaanxi Tianxingjian IoV Information Technology Co.，Ltd.，Xi'an 7102Oo，China）

【Abstract】With therapid development of vehiclenetworking technologyand the increase of complexityof vehicle electroniccontrolunit，traditional single processorcannotmeet the increasinglycomplexanddiversified needsof data interactionand processing.This paper proposesamulti-mode communication mechanism between heterogeneous coresat board level，designs ahardware platform integrating high-real-time MCUand high-performance SOC，and describes the hardwarestructureof heterogeneous multi-modecommunication.Onthis basis，a lightweightcomponentizedsoftware designschemeof layering，lowcouplingand highcohesion is proposed，and thecommunication mechanismof driver layer，interface layer，networklayer，protocollayer，transport layerandapplicationlayerisexpounded.This mechanismnot onlyimproves the computing eficiencyof heterogeneous multi-coreenvironment，but alsorealizes the optimization of processor performance and improves the quality of communication data.

【Key words】vehicle networking；internuclear communication；MCU；SOC；heterogeneous processor

0 引言

随着网联汽车的飞速发展，数据交互与处理的需求日益复杂和多样化。传统单处理器难以满足控制器所承载的应用场景需求，控制器需要多个处理器协同，才能实现其功能。在这一背景下，板级异构核间多模通信技术应运而生，成为推动网联汽车域控化变革的关键技术。该技术旨在提高数据处理效率，提升数据传输品质和保障信息传输安全，有望给网联汽车行业带来革命性变化。

板级异构核间多模通信指在一个控制单元上部署多个处理器，如实时性强的MCU、高性能CPU、图形处理单元GPU和神经网络处理器NPU等。这些处理器内核可能采用不同指令集架构，特性和功耗要求各异，难以集成在同一颗SOC芯片中。因此，为解决单芯片资源限制、业务功能划分等难题，需设计一套板级异构核间通信机制，确保不同处理器间实现高效、可靠的数据交换与协同工作。实现这一目标的难点，主要集中在同步互斥处理、通信协议设计、软硬件框架支持以及性能优化等方面。通过软硬件的紧密配合，可攻克这些难题，实现多核异构系统的高效通信。

1方案设计

本方案以集成式车联网终端为例，详细阐述多核异构核间通信的软硬件设计。集成式车联网终端的核心功能，包括整车数据交换、音视频处理、边缘计算，以及与管理平台的数据交互。这些功能特性决定了无法采用现有“多功能芯片”实现，因此需采用强实时性的MCU和高性能SOC，共同完成控制器的核心功能。……