去年痞子衡寫過(guò)一篇騷操作文章 《借助i.MXRT10xx系列INIT_VTOR功能可以縮短程序熱重啟時(shí)間》，這對(duì)于 NAND 型啟動(dòng)設(shè)備上程序熱重啟時(shí)間的縮短非常有幫助。我們知道隨著項(xiàng)目進(jìn)程的推進(jìn)，代碼功能逐漸完善，程序體積也會(huì)變得越來(lái)越大，相應(yīng)地啟動(dòng)時(shí)間也會(huì)增大（每次復(fù)位 BootROM 都會(huì)搬移一次程序，搬移時(shí)間和程序長(zhǎng)度成正比），痞子衡已經(jīng)為大家解決了程序熱重啟時(shí)間問(wèn)題，但是程序上電啟動(dòng)（冷啟動(dòng)）時(shí)間仍然過(guò)長(zhǎng)怎么辦？

最近痞子衡在支持一個(gè) RT1170 汽車電子客戶，他們使用了 eMMC 作為啟動(dòng)設(shè)備，他們就對(duì)程序啟動(dòng)時(shí)間比較擔(dān)心。鑒于此，痞子衡決定給他們做一個(gè)示例，這個(gè)方法其實(shí)痞子衡在 《測(cè)量RT1170 Raw NAND啟動(dòng)時(shí)間》 一文 2.2 小節(jié)里簡(jiǎn)單提及過(guò)，就是小 L2Boot + 大 App 兩級(jí)啟動(dòng)設(shè)計(jì)（L2Boot盡量小，App可以很大，L2Boot起來(lái)之后去做一些用戶啟動(dòng)任務(wù)，然后由L2Boot再去慢慢加載App）。那會(huì)痞子衡只是放個(gè)嘴炮，這次咱們就動(dòng)個(gè)真格：

Note：本文以 eMMC 啟動(dòng)設(shè)備為例，但思想方法同樣適用 Raw/Serial NAND, SD 等啟動(dòng)設(shè)備。

一、RT1170從eMMC啟動(dòng)

RT1xxx 系列包含兩個(gè) uSDHC 模塊，其中 uSDHC1 主要支持 1/4-bit 模式，而 uSDHC2 可以支持 1/4/8-bit 模式，因此大部分客戶都會(huì)將 8-bit eMMC 掛在 uSDHC2 上。這個(gè)汽車電子客戶選用了來(lái)自江波龍的兼容 eMMC5.1 標(biāo)準(zhǔn)的 8GB 容量芯片 FEMDME008G-A8A39，硬件設(shè)計(jì)上內(nèi)存介質(zhì)供電 VCC 是 3.3V，主機(jī)接口供電 VCCQ 是 1.8V（高速）：

VCCQ = 1.8V，低功耗模式，可支持 HS200/HS400
VCCQ = 3.3V，高功耗模式，可支持 52MHz CLK SDR/DDR

要從 eMMC 啟動(dòng)，首先需要準(zhǔn)備一個(gè) Non-XIP 程序，具體可參考 《RT上Non-App制作限制》。有了程序，然后將芯片 Boot Mode 設(shè)置為 2'b01 串行下載模式，再使用痞子衡 MCUBootUtility 工具做一鍵下載即可，軟件配置如下：

程序下載完成之后，將芯片 Boot Mode 設(shè)置為 2'b10，此外 BOOT_CFG[1/5/7/8/9] 均設(shè)為1，即從 uSDHC2 8-bit 1.8V High-Speed 模式啟動(dòng)，斷電復(fù)位，你應(yīng)該能看到程序從 eMMC 中被啟動(dòng)了。

二、支持eMMC讀取的L2Boot設(shè)計(jì)

確認(rèn)基本的 eMMC 啟動(dòng)過(guò)程沒(méi)問(wèn)題了，現(xiàn)在開(kāi)始設(shè)計(jì) L2Boot。其實(shí)這個(gè) L2Boot 也沒(méi)啥玄機(jī)，本質(zhì)上也是一個(gè) Non-XIP 程序，只不過(guò)程序功能包含：用戶啟動(dòng)任務(wù)執(zhí)行、eMMC 數(shù)據(jù)讀取驅(qū)動(dòng)、用戶程序加載執(zhí)行。痞子衡這里的 L2Boot 設(shè)計(jì)主要涉及 eMMC 數(shù)據(jù)讀取以及用戶程序加載執(zhí)行。

目前官方 SDK_2_15_000_MIMXRT1170-EVKB 里沒(méi)有單純的 eMMC 例程，但是其它 RT 型號(hào)倒是有例程 SDK_2_15_000_EVKB-IMXRT1050oardsevkbimxrt1050sdmmc_examplesmmccard_freertos，痞子衡其實(shí)就想要一個(gè)最簡(jiǎn)單的裸機(jī)版本的 eMMC 讀寫測(cè)試。

為了不重復(fù)造輪子，痞子衡就在 SDK_2_15_000_MIMXRT1170-EVKBoardsevkbmimxrt1170ootloader_examplesflashloader 基礎(chǔ)上做了刪減，僅保留 eMMC 讀寫以及程序跳轉(zhuǎn)功能，代碼倉(cāng)庫(kù)如下：

https://github.com/JayHeng/RT-SDMMC/tree/dev_l2boot_emmc/boards/mcu/mmc_boot

這個(gè) L2Boot 工程里最核心的函數(shù) bootloader_run() 如下，其中用戶程序拷貝過(guò)程目標(biāo)地址和長(zhǎng)度使用了 HARDCODE，這里其實(shí)是可以改進(jìn)的（可參考 RTxxx 系列啟動(dòng)設(shè)計(jì)在用戶程序中斷向量表保留區(qū)域放置 APP_EXEC_START 和 APP_LENGTH）。此外 APP_EMMC_START 設(shè) 0x80000，是因?yàn)檫@款 eMMC 芯片擦除單元（erase group）為 512KB，第一個(gè) group 我們放置了 L2Boot，用戶 App 可從第二個(gè) Group 開(kāi)始放。

#define APP_EMMC_START  (0x80000)  // 用戶程序數(shù)據(jù)在eMMC中起始位置
#define APP_EXEC_START  (0x2000)   // 用戶程序首地址(中斷向量表地址)，這里是 ITCM 偏移 0x2000 處（偏移不強(qiáng)制）
#define APP_LENGTH      (0x6000)   // 用戶程序體大小

需要提醒的是，這個(gè) L2Boot 務(wù)必要遵循 BootROM 對(duì)于 Non-XIP 程序加載的鏈接限制（空出前面位置給啟動(dòng)頭），因?yàn)樯想姾笃溆?BootROM 加載執(zhí)行。

三、L2Boot與App聯(lián)動(dòng)

為了測(cè)試 L2Boot 功能是否正常，痞子衡在倉(cāng)庫(kù)里也放了一個(gè)示例用戶 App 工程（其實(shí)就是 SDK 里的 hello world 例程），這個(gè) App 由于是被 L2Boot 加載執(zhí)行，所以它也不存在 BootROM 關(guān)于 Non-XIP 程序的鏈接地址限制問(wèn)題了，完全看 L2Boot 的代碼設(shè)計(jì)要求。

https://github.com/JayHeng/RT-SDMMC/tree/dev_l2boot_emmc/boards/mcu/mmc_app

現(xiàn)在我們用 MCUBootUtility 工具依次將痞子衡倉(cāng)庫(kù)里的 mmc_boot 程序（一鍵下載方式）和 mmc_app 程序（通用編程器下載方式，如下圖）下載進(jìn) eMMC 里。切換 Boot Mode 后斷電復(fù)位，如果你看到 mmc_app 正在執(zhí)行，恭喜你，兩級(jí)啟動(dòng)設(shè)計(jì)完成了。

至此，在i.MXRT1xxx系列上用NAND型啟動(dòng)設(shè)備時(shí)可用兩級(jí)設(shè)計(jì)縮短啟動(dòng)時(shí)間痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~