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i.MX RT没有内置Flash，只有一块ROM区用于启动系统，并运行放在片外存储器中的代码。本站将连载痞子衡撰写的，关于i.MX RT产品启动相关的一系列文章，下面是系列中的第四篇。点击下面链接阅读前三篇：i.MX RT系列MCU启动那些事(1)- Boot简介 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恩智浦i.MX RT系列MCU的Flashloader。
在上一篇文章“串行下载模式”里，痞子衡为大家介绍了i.MX RT中Boot的Serial Downloader模式，这种模式主要是用来引导启动Flashloader，那么Flashloader到底具有哪些功能？这是本篇文章痞子衡要为大家解惑的主题。
痞子衡在前面提过，Flashloader程序主要是用来将你的应用程序，下载进i.MX RT支持的所有外部非易失性存储器中，为后续从外部存储器启动做准备。BootROM只有启动应用程序功能，没有下载更新应用程序功能，而Flashloader最核心的就是下载更新应用程序功能，所以Flashloader是BootROM的完美补充。
你可能会问，为什么不把Flashloader的下载更新应用程序的功能，也放进BootROM里？痞子衡个人觉得应该是芯片成本问题，ROM的空间是有限的(RT102x和RT105x的ROM为96KB，RT106x的ROM是128KB)，如果把Flashloader功能也放进BootROM里，势必要扩大ROM空间，有可能导致芯片成本上升。做成二级Flashloader既不占ROM空间，也可以方便Flashloader程序自身的维护升级，目前RT1050的Flashloader版本是1.1，你看，这不显然升级过嘛。
站长认为，不把Flashloader放进ROM的一大好处是，用户可以按照自己的需要，定制自己的Flashloader。
一、进入Flashloader程序
1.1 官方程序包 恩智浦提供了 Flashloader程序包，你首先需要下载这个Flashloader包，Flashloader所有相关资源全在包里面。注：每个i.MX RT子系列均有一个以子系列名字命名的Flashloader包，即Flashloader程序并不是通用的，此处以RT1050系列为例： Flashloader程序是:
\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Flashloader\flashloader.elf
Flashloader工具在这个目录下：
\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Tools
1.2 三种引导方式 其实引导启动Flashloader的方式并不唯一，Flashloader就是一段运行在SRAM中的应用程序而已，只要能有工具将Flashloader下载进SRAM，并将CPU的PC指针指向Flashloader的程序入口便可启动Flashloader。下面痞子衡分别介绍3种引导方式：
1.2.1 标准方式：通过sdphost 第一种引导方式是通过BootROM的Serial Downloader模式和sdphost.exe工具，这是恩智浦官方推荐的方式，这种方式在上一篇文章里已经详细介绍过了，这里不再赘述。
这种方式的优点是不需要外接调试器，缺点是涉及到BootROM启动以及IVT的知识，需要有BootROM相关知识储备。
1.2.2 简便方式：通过J-Link Commander 第二种引导方式是通过外接J-Link调试器和J-Link Commander工具(JLink.exe)。
i.MX RT芯片JTAG口连接上J-Link调试器后，安装好Jlink驱动（痞子衡安装的是v6.30e版本），打开J-Link Commander（即\SEGGER\JLink_V630e\JLink.exe），连接上i.MX RT的核心，按顺序执行如下JLink命令：
J-Link>loadfile C:\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Flashloader\flashloader.srec
Downloading file [C:\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Flashloader\flashloader.srec]... O.K. J-Link>mem32 0x20002000 2
20002000 = 20215A70 20014B91 J-Link>wreg MSP 20215A70
MSP = 0x20215A70 J-Link>wreg PSP 20215A70
PSP = 0x20215A70 J-Link>SetPC 20014B91 J-Link>g
到这里Flashloader就已经被成功启动了，可能有朋友看不懂上面的一串JLink命令，痞子衡为大家解释一下： > loadfile命令用于将Flashloader程序数据(.srec格式，含地址信息)下载进SRAM(0x20002000)中； > mem32命令用于从起始下载地址(0x20002000)读回部分数据(8字节)，确认上一步的下载操作是否成功，并且获取Flashloader的起始SP和PC值。 > wreg命令用于设置R13(MSP/PSP)寄存器的值，使其等于Flashloader的初始SP值。 > SetPC命令用于设置R15(PC)寄存器的值，使其指向Flashloader的初始PC。 > g命令用于让CPU核心开始执行代码(Flashloader程序)。
这种方式的优点是不需要借助BootROM，即你可以不用了解BootROM相关工具用法，缺点是需要额外准备一个J-Link调试器。
注：关于JLink命令的详细解释请查阅JLink驱动软件安装目录下：
\SEGGER\JLink_V630e\Doc\UM08001_JLink.pdf文档里的3.2 J-Link Commander (Command line tool)一节。
1.2.3 高级方式：通过Ozone 前两种引导方式都是把Flashloader程序当做黑盒子，只需要将其启动运行即可，接下来痞子衡介绍的引导方式，可以让你看到Flashloader源代码，并且可以让你调试Flashloader。 确认elf文件后，点击“Download & Reset Program” 这第三种引导方式还是通过外接J-Link调试器，但还需要一个特殊的软件，即SEGGER公司提供的Ozone软件，去SEGGER先下载Ozone软件(痞子衡下载的版本是v2.56c)，下载安装后打开Ozone软件，第一步选择CM7，第二步选择SWD，第三步选择elf文件时要选择Flashloader下载包里的flashloader.elf
此时Flashloader程序已经被下载进i.MX RT中，并且在Disassembly(反汇编)窗口可以看到Flashloader汇编源程序，接下来你就可以开始调试执行Flashloader程序。
由于下载包里的flashloader.elf文件，并没有包含所有Flashloader工程的信息(至少没有包含C代码信息)，所以我们使用Ozone软件调试看不到C代码，稍微有点遗憾。 1.3 支持的通信外设引脚 Flashloader支持的通信外设，与BootROM支持的通信外设是一模一样的，也是USB-HID和UART，并且引脚也一样（适用RT105x和RT102x）： 注: 如果硬件板上UART_RX引脚没有接上拉电阻，可能会导致USB-HID设备枚举成功率降低，因为UART_RX悬空输入会有干扰数据，使得Flashloader误以为UART是active peripheral，所以为安全起见，请保证UART_RX引脚连接上拉电阻。
二、blhost/elftosb/mfgtool的使用
Flashloader配套上位机工具有3个
elftosb.exe用于生成sb格式文件(这个工具后续会详细介绍)，
mfgtool是GUI软件(上一篇文章已经介绍过，其主要配合sb文件使用)，
blhost.exe是痞子衡在这里要着重介绍的软件。
blhost.exe是命令行工具，使用blhost既可以通过UART口，也可以通过USB口与Flashloader进行通信与命令交互。 在命令行下打开blhost.exe，输入-?命令可以看到blhost使用帮助，相比sdphost，blhost支持的命令更多：
PS C:\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Tools\blhost\win> .\blhost.exe -? usage: C:\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Tools\blhost\win\blhost.exe [-?|--help] [-p|--port <name>[,<speed>]] [-u|--usb [[[<vid>,]<pid>]]] [-t|--timeout <ms>] -- command <args...>
Options: -?/--help Show this help -p/--port <name>[,<speed>] Connect to target over UART. Specify COM port and optionally baud rate (default=COM1,57600) If -b, then port is BusPal port -u/--usb [[[<vid>,]<pid>] | [<path>]] Connect to target over USB HID device denoted by vid/pid (default=0x15a2,0x0073) or device path -t/--timeout <ms> Set packet timeout in milliseconds (default=5000)
以下省略若干行.....
让我们尝试一下使用blhost与Flashloader通信(通过USB-HID)，如果能得到如下结果，说明Flashloader工作正常，可以进行后续操作。
PS C:\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Tools\blhost\win> .\blhost.exe -u 0x15a2,0x0073 -- get-property 1
Inject command 'get-property' Response status = 0 (0x0) Success. Response word 1 = 1258422528 (0x4b020100) Current Version = K2.1.0
三、下载更新应用程序示例
因为BootROM支持启动的外部存储器很多，所以Flashloader支持下载更新的外部存储器,也与BootROM一一对应。在上一节blhost的命令帮助里，我们可以看到Memory ID里已经给各种外部存储器分配了ID号，在使用blhost命令时使用不同的ID号，即可操作相应外部存储器。
其实Flashloader已经把外部存储器的下载更新应用程序操作，封装得很简单也很统一，我们其实只需要3步操作，即可完成应用程序的下载。
以Block Size为128KB的Raw NAND为例，即SEMC NAND Memory，Memory ID=0x100：
// 在SRAM里临时存储Raw NAND配置数据 blhost -u -- fill-memory 0x2000 0x4 0xD0010101 // ONFI 1.0, non-EDO, Timing mode 0, 8bit IO, CSX0, HW ECC Check, inital HW ECC is enabled blhost -u -- fill-memory 0x2004 0x4 0x00010101 // image copy = 1, search stride = 1, search count = 1 blhost -u -- fill-memory 0x2008 0x4 0x00020001 // block index = 2, block count = 1
// 使用Raw NAND配置数据去配置Raw NAND接口 blhost -u -- configure-memory 0x100 0x2000
// 擦除Raw NAND并将image下载进Raw NAND blhost -u -- flash-erase-region 0x40000 0x20000 0x100 // Erase 1 block starting from block 2 blhost -u -- write-memory 0x40000 ivt_image.bin 0x100 // Program ivt_image.bin to block 2 其中image.bin是包含IVT的应用程序镜像数据，关于上述命令的具体意义，痞子衡会在后续Raw NAND启动的文章里详尽解释，这里只是给大家一个初步体验。
至此，恩智浦i.MX RT系列MCU的Flashloader，痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~
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发表于 2019-6-17 10:17:48
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