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TA的每日心情 | 开心 2023-2-28 15:37 |
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今天分享一点关于RT1021的知识点,关于应用笔记的一些分享,内容如下
1. FlexSPI driver API
1.1 API产生背景
i.MXRT系列都是Flashless(没有内置NVM)的芯片,所以BootROM必不可少。BootROM是个很特殊的东西,本质上它是一个完整的C代码写成的系统级App,这个系统级App专门用于从外部存储器中加载用户级App执行。简单地说,BootROM就是PC机里的BIOS。
BootROM代码是存放在专门的ROM区域的(前面讲i.MXRT系列没有内置NVM,其实不够准确,其实是有内部ROM空间的,只不过这个ROM区域用户无法下载程序使用,因此等效于没有NVM),ROM顾名思义Readonly,所以BootROM代码只能随着芯片一起Tapeout,代码无法更改(其实也有ROM patch机制,以后再介绍)。
ROM空间其实挺大的,从64KB到512KB不等,因芯片启动功能复杂程度而异。下图是i.MXRT1050系列的BootROM所占空间,ROM起始地址是0x200000(起始地址在i.MXRT上都一样),ROM大小为96KB(这是标准启动功能所要的代码长度。在i.MXRT1010上是64KB - 精简启动功能,在i.MXRT1170上是256KB - 复杂启动功能)。
BootROM代码其实并没有占满全部ROM空间,总有些剩余空间(因为工艺原因,ROM空间都是8/16KB倍数),这部分空间浪费了着实可惜。如果我们能把SDK里的一些常用模块驱动(比如WDOG)顺便放进去供用户调用,既充分利用ROM空间,也为用户节省Flash空间,岂不是一举两得。此外,BootROM功能代码中也有一些现成模块驱动(比如各种启动设备存储器驱动接口)可以一并导出,这便是API由来。
这里是恩智浦官方工程师博客中关于此项的开发笔记:
其实i.MXRT1050,1020,1015系列ROM也提供了FlexSPI driver API
利用i.MXRT1xxx系列ROM提供的FlexSPI driver API可轻松IAP
1.2 支持ROM API型号
1.3 RT1021 FlexSPI驱动使用示例
- // 找到API根结构体
- #define g_bootloaderTree (*(bootloader_api_entry_t **)0x0020001c)
-
- // 定义FlexSPI配置变量
- flexspi_nor_config_t config;
- uint32_t instance = 0;
-
- // 需要初始化完整512bytes FlexSPI配置变量
- config.memConfig.tag = FLEXSPI_CFG_BLK_TAG
- config.memConfig.version = FLEXSPI_CFG_BLK_VERSION
- // ...
-
- // 调用API中init()函数
- g_bootloaderTree->flexSpiNorDriver->init(instance, &config);
- // 调用API中erase()函数
复制代码 2. IMX RT FlexSPI的DQS信号
DQS信号是数据采样信号,实际上就是“从器件”接收“主控器件”发送的SCK时钟信号后,返回给了“主控器件”,一般低速SPI通信使用SCK作为采样时钟即可,想要通信可靠,需要数据和SCK信号之间满足Setup和Hold时间的要求,如下图:
DQS信号就是源SCK信号经过“从器件” 的同步和线路上的延迟,与数据信号是基本同步的,因此“主控器件”使用DQS信号作为数据的采样信号,可以达到比较高的速度和采样正确率。
FlexSPI接口提供了三种DQS选项,参看前面一篇记录iMX RT FlexSPI 时序及驱动程序参数设置解析。
第一种
内部虚拟读探测和内部环回流(MCR0 [RXCLKSRC = = 0) (kFLEXSPI_ReadSampleClkLoopbackInternally)
支持零设备输出保持时间的遗留设备;
节省一个引脚(DQS pad);
支持低频时钟开机使用。
这种模式不使用DQS信号,而是内部虚拟采样信号,就是软件延迟的方式,由于无法判断外部器件的延迟,为了减少通信误码率,这种方式只能在较低速度下工作,不支持高速信号。
第二种
内部虚拟读探测和环路从DQS引脚(MCR0[RXCLKSRC]==1)(kFLEXSPI_ReadSampleClkLoopbackFromDqsPad)
比上一种模式频率更高(133M);
支持不提供读选通脉冲的器件。
其实也是虚拟的DQS信号,只不过用到了硬件DQS引脚,可以在DQS引脚上加电容增加数据和时钟的时延。这种方式在高速时也不是很可靠,实际使用中通信频率也不高。
第三种
Flash提供读取选通脉冲信号(MCRO[RXCLKSRC]==3) (kFLEXSPI_ReadSampleClkExternalInputFromDqsPad)
支持最高频率(166M);
支持装置提供读取选通脉冲。
这种方式就是完全的DQS引脚由从期间控制,提供真实的采样脉冲信号。由于可以保证数据和采样信号同步,这种方式的工作频率也最高。
在调试FlexSPI和FPGA通信程序的过程种发现,RT芯片采到的第一个数据总是不对,但是用ILA(片内逻辑分析)抓到的波形却都是正常的,使用的是120M 8线 SDR的通信方式,抓到的波形如下:
在FPGA上对SCK信号和数据信号做延迟又比较麻烦,因此考虑有没有其他办法。后来想到此时使用的是第二种采样方式,手册的最高速度是66M,显然是超过规定值了。RT的程序中,将采样方式改为第三种就正常了。
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