i.MX RT1050采用不同存储器的启动时间

NXP管管

恩智浦的官方社区(community.nxp.com)为客户提供了一个在线技术支持的平台，在这个平台上客户之间可以互相交流，还可以得到恩智浦专家的答疑解惑。
今天这个话题就是在社区里面的一个帖子，估计不少人都会提出这种问题，现发表在这里供大家参考。

我曾做过一个小项目来了解当RT1050从不同类型的存储器来启动时，性能如何。我使用SDK中的LED_Blinky代码作为基础，并在EVKB板上运行了一些测试。下面将介绍我收集的数据，以及更多的测试过程的细节。

测试过程


启动时间的定义是从处理器刚开始上电到它执行main()函数中的第一行代码的时间。


使用示波器(Tektronix TDS，2014)测量了从POR_B①信号的上升沿到以下两点之间的时间：


1、FlexSPI_CS②发生(ROM首次读取FlexSPI)


2、应用程序代码中的GPIO口③切换(代码执行信号的开始)。


① POR_B信号可通过J26-1接插头进行检测。
② FlexSPI_CS信号可通过电路板上的一个小上拉电阻R356检测到。在这个电阻的旁边焊接了一小根电线，并连接到示波器的探针。
③ 所使用的GPIO引脚与连接到USER_LED(低电平有效)的引脚相同。这个引脚可以通过J22-5接插头来检测。
TP2、3、4和5可以用于将示波器的探头接地。所有这些都是在EVKB评估板上做的。


下面是关于本次测试过程中的几个值得注意的点：


本报告主要强调POR_B信号的上升沿与执行第一行代码之间的时间。然而，在电路板接通电源和POR_B系统上电之间仍有一段时间。这是电源器件的问题，且会根据用户的应用和设计而变化。有鉴于此，这份报告不会对此给予太大的重视。


应用程序的第一部分代码其实上是配置处理器的几个引脚。只有在这些引脚被处理之后，GPIO口才会切换到低电平并且在示波器上显示时间。然而，这几行配置代码的执行速度非常快，所以这段时间在测试中可以被忽略不计。

时钟配置


在所有三种情况下，启动映像文件都被写入RT1050的闪存。之后，在MCUXpresso中，把调试器的“Attach Only”配置设置为真。然后启动调试进程，处理器执行完代码后，停下来读取寄存器的数值，参见RT1050参考手册第18章中的CCM方框图。

*内核时钟的速度也通过将clko1配置为输出进行验证，此时钟速度将除以8。用示波器测量这个频率，可验证其为396兆赫。


结果

片选引脚信号出现的时间代表的是RT1050处理器进行第一次闪存读取的时刻。GPIO输出的时间表示启动时间。
正如预期的那样，XiP Hyperflash比其他存储器的启动速度更快。SRAM和SDRAM存储器必须在执行前复制到可执行内存，这将花费更多的时间，因此启动得更慢。


在下面的部分，我们将对这些测试是如何运行的，以及为什么Hyperflash XiP启动最快的原因提供更全面的解释。


Hyperflash XiP启动


以下是我们预计的Hyperflash XiP的启动过程的概述：


1.上电复位(J26-1)


2.开始访问闪存(FlexSPI_SS0)


3.在闪存中执行(XiP)


4.第一行代码被执行(USER_LED)



在MCUXpresso中，map文件显示了以下内容：

示波器图像如下：

SDRAM启动


处理器从ROM启动，ROM会把应用程序映像从NORFlash复制到SDRAM(NOR Flash使用HyperFlash通信)。我用RT的flashloader工具将应用程序加载到闪存中，并将其配置为复制到SDRAM中执行。


可以设想复制到SDRAM比在HyperFlash中直接执行要慢，因为这样必须执行整个复制操作。
SDRAM的启动过程如下所示：
1.上电复位(J26-1)


2.开始访问闪存(FlexSPI_SS0)


3.将代码复制到SDRAM


4.在SDRAM中执行(FlexSPI_SS0)


5.执行第一行代码(USER_LED)



在MCUXpresso中，map文件显示了以下内容：

为了运行这个测试，我遵循了以下说明：http://community.nxp.com/docs/DOC-340655。

RAM启动


对于SRAM，预期会出现类似SDRAM的过程。处理器将首先从内部ROM启动，然后转到HyperFlash。然后，它将所有内容从HyperFlash到复制到内部SRAM DTC内存，然后从那里开始执行。


SRAM启动过程如下：
1.上电复位(j26-1)


2.开始访问闪存(FlexSPI_SS0)


3.将代码复制到SRAM


4.在SRAM中执行(FlexSPI_SS0)


5.执行第一行代码(USER_LED)



在MCUXpresso中，map文件显示了以下内容：

示波器图像如下：

后记

恩智浦专家评语

本文的基本思路是正确的，但也有一些概念需要澄清一下：
1.测启动时间可以在main()里执行GPIO翻转为时间终点，更准确的是在reset handler里立刻翻转。


2.FlexSPI XIP启动时间基本与image长度无关，但SDRAM/SRAM中Non-XIP启动时间与image长度息息相关。



3.SEMC主频只配99MHz，稍低了一些，提高主频后性能还可提升。




作者：NXP Community         文章出处：恩智浦MCU加油站

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