痞子衡嵌入式:自识别特性(Auto Probe)可以让i.MXRT1060无需FDCB也能从NOR Flash启动


  大家好,我是痞子衡,是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是自识别特性(Auto Probe)可以让i.MXRT1060无需FDCB也能从NOR Flash启动

  接着上篇文章 《了解i.MXRT1060系列ROM中串行NOR Flash启动初始化流程优化点》 继续聊。对于i.MXRT1050为代表的第一代型号,Flash里必须要放置用户FDCB配置块,存储在这颗Flash里的App才能被正常启动。这个设计在i.MXRT1060为代表的第二代型号里有了改良,BootROM中增加了一个新特性,叫Auto Probe(自动识别),这个特性可以在不放置用户FDCB配置块的情况下App也能被正常启动。今天痞子衡就跟大家好好聊聊这个特性:

  • 备注:本文主角是i.MXRT1060,内容也基本适用i.MXRT1170,仅细节微小差别。

一、自动识别功能意义

  先从整体FlexSPI NOR启动初始化流程图上来看,自动识别(步骤X)被插入了初始化流程中,安排在FlexSPI外设第一次初始化之后,BootROM此时会尽力尝试去识别外接的Flash信息,如果识别成功则会得到一个自识别FDCB配置块,然后直接跳到FlexSPI NOR第二次初始化流程。如果识别失败,则继续按原来方式尝试读取用户FDCB配置块来获取外接Flash信息。

  有了Flash自动识别功能,BootROM可以不必再强制客户在Flash里放置FDCB块,很多时候客户未必特别了解Flash以及这个FDCB块结构,不用提供FDCB可以为客户省去很多耗费在Flash上的研发时间,客户仅需要全心关注App功能设计。

二、开启自动识别功能

  Flash自动识别功能开启位在fuse_0x450[0](或者BT_CFG[0]引脚),默认是不使能的。想要开启这个功能需要拉高相关CFG引脚或者烧写相应Fuse位。

fuse 0x450[0] - FLASH_AUTO_PROBE_EN,Flash自动识别功能开启

三、自动识别依赖的配置

  虽说是Flash自动识别,但其实还是依赖Fuse里一些配置的,一共有如下四处配置,BootROM会根据这四处配置去进入Flash自动识别程序从而得到一个匹配的FDCB配置块,所以其实这个功能更准确的说法应该是FDCB自动生成。

fuse 0x450[10:8] - FLASH_TYPE,决定当前连接的Flash类型
fuse 0x450[3:2]  - FLASH_PROBE_TYPE,当FLASH_TYPE=0/1/7时,取代FLASH_TYPE来决定当前连接的Flash类型
fuse 0x6e0[3:1]  - xSPI_FLASH_BOOT_FREQUENCY,决定FlexSPI工作频率
fuse 0x6e0[11:8] - xSPI_FLASH_DUMMY_CYCLE,配置Flash读访问时序前需要的Dummy周期

  关于FDCB自动生成,其实就是利用了BootROM里那一套经典的FlexSPI NOR驱动(详见痞子衡之前的文章 《利用i.MXRT1xxx系列ROM提供的FlexSPI driver API可轻松IAP》 里的2.2和2.3节),自动识别就是根据配置值组合出一个匹配的 serial_nor_config_option_t option参数,经由flexSpiNorDriver->get_config()函数运行后便可得到完整的flexspi_nor_config_t config结构体(即FDCB)。

  serial_nor_config_option_t option参数组合规则如下表所示:

FLASH TYPE FLASH PROBE TYPE option值 备注
3'b000
3'b111
2'b00 0xc0000001 可进一步dummy cycle设置
2'b01 0xc0603001
2'b10 0xc0403001
2'b11 0xc0803001
3'b001 2'b00 0xc0100001 可进一步dummy cycle设置
2'b01 0xc0700001
2'b10 0xc0503001
2'b11 0xc0903001
3'b010 N/A 0xc0233001
3'b011 N/A 0xc0333001
3'b100 N/A 0xc0433001
3'b101 N/A 0xc0633001
3'b110 N/A 未定义

四、自动识别功能测试

  了解了这个自动识别功能细节之后,让我们在MIMXRT1060-EVK上测试一下,首先需要将BT_CFG[0]引脚拉高(R325电阻焊上去,默认DNP),这就开启了自动识别功能。

  MIMXRT1060-EVK上默认连接的是IS25WP064AJBLE,这是一颗经典的133MHz QuadSPI NOR Flash,Fuse里的初始自动识别配置(FLASH_TYPE = 000 - Device supports 3B read,FLASH BOOT FREQ = 0 - 100MHz)适合这颗Flash,因此无需再烧录任何Fuse或拉高其他BT_CFG[x]引脚。

  随便选一个例程 \SDK\boards\evkmimxrt1060\demo_apps\led_blinky 。编译这个 led_blinky 工程(可以选择 flexspi_nor_debug build,工程选项里XIP_BOOT_HEADER_ENABLE=1现在可以去掉了),使用 NXP-MCUBootUtility 工具将其一键下载进Flash中,下载完成后注意擦除掉Flash前1KB的数据(即没有FDCB),切换启动模式后复位板子,可以看到LED正常闪烁,说明自动识别功能生效了。

  如果我们将MIMXRT1060-EVK上的Flash改为S26KS512SDPBHI02,这是一颗典型的1.8V HyperFlash,那么还需要将BT_CFG2[2:0]设为 3'b010 - HyperFlash 1V8才能正常自识别。

  至此,自识别特性(Auto Probe)可以让i.MXRT1060无需FDCB也能从NOR Flash启动痞子衡便介绍完毕了,掌声在哪里~~~

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posted @ 2021-02-25 21:28  痞子衡  阅读(82)  评论(0编辑  收藏