從i.MX RT1160/ RT1170 B0以及后續(xù)的RT1180開始,BootROM引入了XMCD新功能,其用途與傳統(tǒng)DCD功能(之前文章介紹過)類似。DCD可以實現(xiàn)對芯片指定外設(shè)的配置,常常用于配置SEMC去初始化 SDRAM。但DCD僅支持寄存器操作,因此用戶需要從寄存器角度去理解去配置,這種方式較為復(fù)雜且對用戶來說不夠友好,對于具有復(fù)雜時序配置要求的外設(shè)來說更加難以使用。
基于此,BootROM推出了XMCD,以一種對用戶更友好更直觀的方式對 SDRAM/HyperRAM等外設(shè)進行配置。
不過大家可能并不熟悉該功能或者還沒真正的去使用過,今天就以RT1170上的XMCD為例帶大家一探究竟。
1. 何為XMCD
XMCD全稱ExternalMemory Configuration Data,是i.MX RT11xx系列芯片BootROM中的新功能,與DCD類似,用于應(yīng)用程序啟動前對系統(tǒng)外設(shè)進行特定配置。XMCD數(shù)據(jù)塊位于IVT頭偏移0x40的位置,由XMCD頭和外設(shè)特定配置塊組成。 XMCD支持配置的設(shè)備類型及相應(yīng)的配置塊如下所示:
-
HyperRAM/APMemory (FlexSPI接口) – FlexSPI RAM 配置塊
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SDRAM (SEMC接口) – SEMC SDRAM 配置塊
XMCD頭的定義如圖1所示:
圖1 XMCD頭
其中,[19:16]和[15:11]域僅對FlexSPI接口的外設(shè)有效,當(dāng)選擇SEMC接口時,這些區(qū)域被忽略,設(shè)為0即可。[11:0]域用于設(shè)置XMCD數(shù)據(jù)塊的總大小,等于XMCD頭大小+配置塊大小。
下面分別介紹兩種外設(shè)配置塊:
1.1 FlexSPI RAM配置塊
FlexSPI RAM 配置塊用于配置連接到FlexSPI接口的HyperRAM或者APMemoryPSRAM外設(shè)。提供了簡化版和完整版兩種配置方式供用戶選擇。其中,簡化版配置可以滿足大部分HyperRAM 或 APMemory 外設(shè)的典型應(yīng)用。如圖2所示,用戶僅需要簡單配置設(shè)備類型,頻率,PINMUX等參數(shù)即可成功初始化外設(shè)。
圖 2 簡化版配置
當(dāng)然,如果用戶需要啟用一些高級功能,XMCD還提供了完整的512字節(jié)FlexSPI RAM配置塊以支持靈活的配置。具體的配置內(nèi)容詳見RT1170 Reference Manual的10.8.2.2章節(jié)。
1.2 SEMC SDRAM配置塊SEMC SDRAM配置塊用于配置連接到SEMC接口的SDRAM設(shè)備。與FlexSPI類似,也提供了簡化版和完整版兩種配置方式供用戶選擇。
XMCD提供了68字節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于SDRAM配置,圖3展示了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前10字節(jié)內(nèi)容。當(dāng)選擇簡化配置時(即圖中config_option設(shè)為0x00),僅需要配置該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前9個字節(jié),即時鐘頻率,設(shè)備大小和port大小,不過該配置僅適用于連接到CS0的SDRAM外設(shè)且SDRAM相關(guān)參數(shù)是固定的,若外設(shè)連接到其他CS或當(dāng)前參數(shù)無法成功初始化SDRAM,則需要使用完整配置。
若選擇完整配置(即圖中config_option設(shè)為0xFF),則需要配置整個68字節(jié)。完整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)詳見Reference Manual第10.8.3.1章節(jié)。
圖3 SDRAM配置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(前10字節(jié))
2. 如何使用XMCD
2.1 SDK的使用
RT1170 SDK從 2.12.0開始,就已經(jīng)加入了XMCD功能且boot的時候默認使用XMCD初始化SDRAM,并采用簡化版配置。
任意打開一個示例工程,都會包含xmcd.c/h文件,當(dāng)工程選項預(yù)編譯宏里有XIP_BOOT_HEADER_XMCD_ENABLE=1時被使能。
圖4工程文件中的XMCD
不過SDK里面僅實現(xiàn)了使用XMCD簡化配置初始化SDRAM,對于FlexSPI外設(shè)的初始化或者完整配置需要用戶參考現(xiàn)有XMCD代碼,結(jié)合前面介紹的SEMC/FlexSPI配置塊的定義進行具體配置。
2.2 使用MCUBootUtility工具
NXP-MCUBootUtility是一款功能強大的一站式安全加密啟動工具,其v5.3.2版本可以支持XMCD功能進行FlexSPI和SEMC外設(shè)的配置。
下載地址:https://github.com/JayHeng/NXP-MCUBootUtility/releases/tag/v5.3.2
該工具的XMCD配置界面如圖5所示:
圖5XMCD配置界面
該工具目前只有簡化配置支持界面直接配置,完整配置需要用戶生成相應(yīng)的XMCD bin文件(該文件由XMC頭與外設(shè)配置塊組成)然后導(dǎo)入。
選擇Use XMCD option即可進行外設(shè)的簡化配置,如圖6所示,選擇SEMC或FlexSPI接口,然后在下方對應(yīng)區(qū)域填入所需參數(shù)即可。
圖6
XMCD簡化配置
配置完XMCD后,用戶需要再準(zhǔn)備一份應(yīng)用程序,該應(yīng)用程序鏈接到對應(yīng)外設(shè)地址中,且不用帶boot header,然后導(dǎo)入工具,執(zhí)行All-In-One Action 操作就可以成功生成可啟動文件并下載到板卡中去執(zhí)行。
圖7是讀回來的可啟動文件,可以看到在IVT頭偏移0x40的位置便是相應(yīng)的XMCD數(shù)據(jù)。
圖7 可啟動文件中的XMCD數(shù)據(jù)
3. 參考資料
1. i.MXRT1170 Processor Reference Manual
2. 痞子衡嵌入式:MCUBootUtility v5.3發(fā)布,利用XMCD輕松使能外部RAM
END
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