痞子衡嵌入式：解锁i.MXRTxxx上FlexSPI模块自带的地址重映射(Remap)功能

　　大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是i.MXRT三位数系列隐藏的FlexSPI Remap功能。

　　前段时间痞子衡写了一篇文章《利用i.MXRT1060,1010上新增的FlexSPI地址重映射(Remap)功能可安全OTA》，介绍了Remap功能在OTA设计中的重要性。如果你对比过i.MXRT三位数（RT500/600）和四位数（RT1xxx）的FlexSPI模块，你会发现它们是一样的，寄存器定义几乎完全一致。但是我们知道这两个系列又分别是来自不同平台（LPC/i.MX），i.MXRT三位数可没有i.MXRT四位数上用于存放Remap控制的IOMUXC_GPR模块，那么在i.MXRT500/600上到底有没有Remap功能呢？本文痞子衡将为你解答。

1. FlexSPI NOR系统映射地址

　　老规矩还是先看一下FlexSPI在i.MXRT三位数上的系统映射空间。因为内核架构的差异，分配的映射地址与i.MXRT1xxx上完全不同。

　　i.MXRT500中分配给FlexSPI的系统映射空间如下，两个FlexSPI各分配了128MB。

　　i.MXRT600中分配给FlexSPI的系统映射空间如下，一个FlexSPI分配了128MB。

2. FlexSPI Remap控制在哪里？

　　目前我们已经可以从恩智浦官网下载到i.MXRT600的SDK软件包和参考手册，i.MXRT500的资料暂时还没有公布。对于i.MXRT600，无论是在SDK软件包中的头文件还是在参考手册中搜索“Remap”关键字，都搜不到任何信息，莫非是没有Remap功能？

　　好了，痞子衡就不卖关子了，其实Remap功能是支持的，而且直接做到了FlexSPI模块里，控制寄存器也在FlexSPI里，就在FLEXSPI BASE地址偏移0x420的地方（模块有更新，但文档暂时没有同步更新）：

typedef struct
{
    __IO uint32_t HADDRSTART;
    __IO uint32_t HADDREND;
    __IO uint32_t HADDROFFSET;
} FLEXSPI_REMAP_Type;

#define FLEXSPI_REMAP  ((FLEXSPI_REMAP_Type *)(FLEXSPI_BASE + 0x420u));

　　因为Remap控制嵌在FlexSPI模块寄存器里，所以对于有两个FlexSPI模块的i.MXRT500，Remap控制也有两组，相互独立，这点跟同样有两个FlexSPI模块的i.MXRT1060上Remap设计是不一样的。

3. FlexSPI Remap功能设计

　　虽然i.MXRT500/600上的Remap控制嵌在FlexSPI模块内部，但Remap设计依然是属于系统架构层面的，只是在AHB总线层面做一个地址重定向。下面是Remap控制寄存器：

Remap功能	对应控制寄存器
Remap功能	寄存器名	寄存器地址
ADDR_START	HADDRSTART	FLEXSPI_BASE + 0x420
ADDR_END	HADDREND	FLEXSPI_BASE + 0x424
ADDR_OFFSET	HADDROFFSET	FLEXSPI_BASE + 0x428

　　Remap设计很简单，就是地址（addr）落在[ADDR_START, ADDR_END]里的AHB读访问，其实际访问到的是addr + ADDR_OFFSET位置处的数据。（注意ADDR_START, ADDR_END, ADDR_OFFSET都是4KB对齐的）

　　Remap功能及寄存器定义上基本跟i.MX1xxx保持一致，但有一个小区别，就是HADDRSTART寄存器的bit0同时也承担了Remap功能开关控制。

4. Remap对擦写Flash的影响

　　启用Remap功能后，调用FlexSPI NOR驱动函数去擦写Flash不会受影响，擦写Flash操作正常走的是FlexSPI IPG命令方式，数据没有经过AHB bus。

　　下面这段测试代码是在MIMXRT500-EVK上跑的，用ROM API驱动擦写0x08100000地址，擦写操作前加了一段Remap设置干扰，实测下来Remap设置对擦写没有任何影响，复位后去读Flash，操作的还是原0x08100000地址。

#define FLEXSPI0_REMAP  ((FLEXSPI_REMAP_Type *)(FLEXSPI0_BASE + 0x420u));

flexspi_nor_config_t flashConfig;
serial_nor_config_option_t configOption;
configOption.option0.U = 0xc0403004;

uint32_t programBuffer[64];
for (uint32_t i = 0; i < sizeof(programBuffer); i++)
{
    *((uint8_t *)programBuffer + i) = (uint8_t)(i & 0xFF);
}

g_bootloaderTree->flexspiNorDriver->get_config(1, &flashConfig, &configOption);
g_bootloaderTree->flexspiNorDriver->init(1, &flashConfig);

FLEXSPI0_REMAP->HADDRSTART  = 0x08100000 | 0x01;
FLEXSPI0_REMAP->HADDREND    = 0x08200000;
FLEXSPI0_REMAP->HADDROFFSET = 0x100000;

g_bootloaderTree->flexspiNorDriver->erase(1, &flashConfig, 0x100000, 0x100);
g_bootloaderTree->flexspiNorDriver->page_program(1, &flashConfig, 0x100000, programBuffer);

　　Remap寄存器因为在FlexSPI模块中，因此Remap设置代码要在FlexSPI模块初始化之后，仅有模块时钟被开启，模块寄存器才能正常赋值，否则不生效（实测时钟不打开，读写Remap寄存器永远是0，并且不产生HardFault）。

5. 关于ROM API传参的疑惑解释

　　最后再简单说一下第4节示例代码里一点让人疑惑的地方，我们是在MIMXRT500-EVK上做的测试，i.MXRT500有两个FlexSPI（0/1），Flash是连在FlexSPI0上，但是ROM API里的instance传参竟然需要是1（i.MXRT1060 ROM API的FLEXSPI0传参就是0），这是怎么回事？

　　下面是i.MXRT500 BootROM中根据instance获取FLEXSPI模块基址的函数代码，其是根据i.MXRT500头文件中FLEXSPI_BASE_PTRS定义来获取基址值的。

static FLEXSPI_Type *const g_flexSpiInstances[] = FLEXSPI_BASE_PTRS;

static FLEXSPI_Type *flexspi_get_module_base(uint32_t instance)
{
    FLEXSPI_Type *baseAddr = NULL;
    baseAddr = g_flexSpiInstances[instance];
    return baseAddr;
}

　　而BootROM中用的i.MXRT500头文件中FLEXSPI_BASE_PTRS定义如下所示，有点奇怪，跟正式SDK里的定义不一致。其实也可以理解，BootROM是芯片设计阶段的产物，那时候头文件是初版，后期有变化也正常。

/** Array initializer of FLEXSPI peripheral base pointers */
#define FLEXSPI_BASE_PTRS                      \
    {                                          \
        (FLEXSPI_Type *)0u, FLEXSPI1, FLEXSPI2 \
    }

　　至此，i.MXRT三位数系列隐藏的FlexSPI Remap功能痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~