[痞子衡]Flash工作频率与Dummy Cycle是怎样的联系？

NXP管管

Flash工作频率与Dummy Cycle是怎样的联系？

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同一厂商不同系列Flash型号下Dummy Cycle设置方法的差异。


上一篇文章 《在i.MXRT启动头FDCB里调整Flash工作频率也需同步设Dummy Cycle》， 痞子衡是以i.MXRT1170-EVK上板载Flash型号IS25WP128为例来介绍Dummy Cycle设置的。最近痞子衡在支持一个i.MXRT1020客户的问题，需要用到i.MXRT1020-EVK，这个板载Flash是IS25LP064A，跟IS25WP128一样是来自同一Flash厂商ISSI的QSPI NOR产品，痞子衡想当然地认为之前的经验可以直接用在这颗Flash上，于是把FDCB原封不动地拷贝过来直接使用，但是发现i.MXRT1020竟然启动不了，这是怎么回事？


一、同一厂商不同系列Flash型号Dummy Cycle设置差异
ISSI（芯成半导体）是一个比较老牌的存储器厂商，规模上不算顶级，但旗下Flash产品线众多，品类很齐全。其中串行NOR产品涵盖QuadSPI NOR、Octal Flash、Twin Quad NOR、HyperFlash等。


ISSI Flash种类：https://www.issi.com/US/product-flash.shtml


恩智浦官方EVK板上选用的是IS25xP系列，属于最常用的QuadSPI NOR大类。这个系列主要分两大类：1.8V供电的IS25WP系列、3.3V供电的IS25LP系列。

图片

前面我们对IS25WP系列Flash的Dummy Cycle设置很了解了，那么IS25LP系列Flash是不是一样的设计呢？我们查看IS25LP064A数据手册来确认一下。


我们找到如下Read Dummy Cycle与最大工作频率的对应表，从表里可以看到当IS25LP064A工作在Fast Read Quad I/O模式时，默认的6个Dummy Cycle适用的最大工作频率是104MHz（这点上与IS25WP系列是一致的），不过与IS25WP系列不同的是IS25LP064A上Dummy Cycle仅有四档（2bit设置，对应4/6/8/10四种值），而IS25WP系列Dummy Cycle有十五档（4bit设置，对应1-15取值），所以Dummy Cycle设计在IS25LP064A上其实是精简版。

二、如何更改Flash里的Dummy Cycle？
意识到IS25LP与IS25WP在Dummy Cycle设计上的差异，改起来就容易了。我们继续看Flash数据手册，IS25LP064A内部有个8bit的Read Register，其bit4-bit3是Dummy Cycles设置（精简设计一），寄存器类型里标明仅易失性一种属性（精简设计二）。

在IS25LP064A的指令集表里，可以看到专门写Read Register的指令，即SRP指令，注意指令值就是唯一的0xC0（精简设计三）。

分析到这里，额外的小工程修改Dummy Cycle是不可能了，只能老老实实在i.MXRT每次启动时直接借助FDCB启动头里的设置用SRP指令更改Flash的Dummy Cycle，即如下所示：

1. // 设置Dummy Cycle数
   
2. #define FLASH_DUMMY_CYCLES      8
   
3. #define FLASH_DUMMY_VALUE       0x2
   
4. // 写Read Register时序在LUT中的index（可自定义位置，但不要占BootROM预设的几个时序位置）
   
5. #define CMD_LUT_SEQ_IDX_SET_READ_PARAM 7
   
6. // BootROM中预设的LUT命令时序的index
   
7. #define CMD_LUT_SEQ_IDX_READ           0
   
8. #define CMD_LUT_SEQ_IDX_READSTATUS     1
   
9. #define CMD_LUT_SEQ_IDX_WRITEENABLE    3
   
10. 
    
11. const flexspi_nor_config_t qspiflash_config = {
    
12.     .memConfig =
    
13.         {
    
14.             .tag              = FLEXSPI_CFG_BLK_TAG,
    
15.             .version          = FLEXSPI_CFG_BLK_VERSION,
    
16.             .readSampleClkSrc = kFlexSPIReadSampleClk_LoopbackFromDqsPad,
    
17.             .csHoldTime       = 3u,
    
18.             .csSetupTime      = 3u,
    
19.             // Enable Safe configuration
    
20.             .controllerMiscOption = 0x10,
    
21.             .deviceType           = kFlexSpiDeviceType_SerialNOR,
    
22.             .sflashPadType        = kSerialFlash_4Pads,
    
23.             .serialClkFreq        = kFlexSpiSerialClk_133MHz,
    
24.             .sflashA1Size         = 8u * 1024u * 1024u,
    
25.             // 使能Flash寄存器配置操作
    
26.             .configCmdEnable = 1u,
    
27.             .configModeType[0] = kDeviceConfigCmdType_Generic,
    
28.             // 指示Flash寄存器配置时序在LUT中index
    
29.             .configCmdSeqs[0] =
    
30.                 {
    
31.                     .seqNum = 1,
    
32.                     .seqId = CMD_LUT_SEQ_IDX_SET_READ_PARAM,
    
33.                     .reserved = 0,
    
34.                 },
    
35.             // 设定Flash寄存器配置值（这里就是写入Read Register的值）
    
36.             // Note1: 这里写入Read Register的值在IS25WP系列和IS25LP系列有区别
    
37.             .configCmdArgs[0] = FLASH_DUMMY_VALUE << 3,
    
38.             .lookupTable =
    
39.                 {
    
40.                     // Fast Read Quad I/O
    
41.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READ]               = FLEXSPI_LUT_SEQ(CMD_SDR,   FLEXSPI_1PAD, 0xEB, RADDR_SDR, FLEXSPI_4PAD, 0x18),
    
42.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READ + 1]           = FLEXSPI_LUT_SEQ(MODE8_SDR, FLEXSPI_4PAD, 0x00, DUMMY_SDR, FLEXSPI_4PAD, FLASH_DUMMY_CYCLES-2),
    
43.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READ + 2]           = FLEXSPI_LUT_SEQ(READ_SDR,  FLEXSPI_4PAD, 0x04, STOP,      FLEXSPI_1PAD, 0x00),
    
44.                   
    
45.                     // READ STATUS REGISTER
    
46.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READSTATUS]         = FLEXSPI_LUT_SEQ(CMD_SDR,   FLEXSPI_1PAD, 0x05, READ_SDR,  FLEXSPI_1PAD, 0x01),
    
47.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READSTATUS + 1]     = FLEXSPI_LUT_SEQ(STOP,      FLEXSPI_1PAD, 0x00, 0, 0, 0),
    
48.                   
    
49.                     // WRTIE ENABLE
    
50.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_WRITEENABLE]        = FLEXSPI_LUT_SEQ(CMD_SDR,   FLEXSPI_1PAD, 0x06, STOP,      FLEXSPI_1PAD, 0x00),
    
51. 
    
52.                     // Flash寄存器配置时序（这个时序需要上面READ STATUS, WRITE ENABLE的配合）
    
53.                     // Note2: 这里写入的指令在IS25WP系列和IS25LP系列有区别
    
54.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_SET_READ_PARAM]     = FLEXSPI_LUT_SEQ(CMD_SDR,   FLEXSPI_1PAD, 0xC0, WRITE_SDR, FLEXSPI_1PAD, 0x01),
    
55.                     [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_SET_READ_PARAM + 1] = FLEXSPI_LUT_SEQ(STOP,      FLEXSPI_1PAD, 0x00, 0, 0, 0),
    
56.                 },
    
57.         },
    
58.     .pageSize           = 256u,
    
59.     .sectorSize         = 4u * 1024u,
    
60.     .blockSize          = 64u * 1024u,
    
61.     .isUniformBlockSize = false,
    
62. };

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至此，同一厂商不同系列Flash型号下Dummy Cycle设置方法的差异痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~

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