超级下载算法如何识别当前i.MXRT型号？

NXP管管

超级下载算法如何识别当前i.MXRT型号？

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超级下载算法开发笔记(2)之识别当前i.MXRT型号。


文接上篇 《超级下载算法(RT-UFL)开发笔记（1） - 执行在不同CM内核下》，我们已经解决了超级下载算法能够在i.MXRT全系列下执行的问题，现在我们往前继续推进项目。因为这个超级下载算法将来要跑在很多个芯片型号上，有时候因为型号间差异，我们不得不针对性地弄出不同代码处理分支，而这一切的前提是我们能动态地获取当前芯片型号。


本篇是开发笔记第二篇，咱们就重点聊聊如何让超级下载算法知道当前跑在哪个i.MXRT型号下。


一、寻找i.MXRT家族的ID信息
恩智浦当前MCU产品线众多，i.MXRT是2018年才开始推出的新系列，在这之前恩智浦主推的MCU是经典的Kinetis和LPC系列，痞子衡对这两个系列产品也非常熟，型号信息在Kinetis和LPC上都有展现。


1.1 回顾Kinetis和LPC
Kinetis系列有一个专门存放型号信息的寄存器即SIM->SDID，这个寄存器设计得非常经典，其FAMILYID + SUBFAMID + SERIESID区域组合将Kinetis系列的家族分类特性展示得淋漓尽致。

LPC系列存放型号信息的寄存器是SYSCON->DEVICE_ID0，这个寄存器是另外一种设计风格，低20bit直接就是LPC系列号的值，比如LPC54114xxx型号其SYSCON->DEVICE_ID0[19:0] = 0x54114，是不是简单粗暴。

1.2 查找i.MXRT的ID寄存器
我们知道i.MXRT从架构上分为四位数和三位数两大阵营，四位数源自i.MX应用处理器，三位数源自LPC系列，我们分别来看。

翻看i.MXRT四位数典型型号i.MXRT1060的参考手册，并没有找到任何有关型号信息的寄存器，仅有UID寄存器，但UID跟芯片型号无关。四位数上找不到型号信息寄存器，也跟其源于i.MX有关，毕竟MPU不像MCU那样会细分特别多的型号。

再看i.MXRT三位数典型型号i.MXRT600的参考手册，我们找到了型号信息，在SYSCTL0->PRODUCT_ID寄存器中，细看其寄存器设计，还是能看出LPC的影子的，SYSCTL0->PRODUCT_ID[15:4]直接就是系列号的值。

二、确认i.MXRT型号的替代方法
根据上一节的分析，我们几乎不能用传统Kinetis或LPC上型号信息寄存器那一套方式来统一获取i.MXRT型号，那有没有替代方法呢？答案当然是有。灵感来自于痞子衡之前研究i.MXRT的ROM API时写过的一篇文章 《了解i.MXRTxxx系列ROM API及其与i.MXRT1xxx系列的差异》，i.MXRT系列全部都有BootROM，每个型号的ROM区域内容并不尽然相同，我们可以通过读几个ROM区域不同位置的值来定位型号。

2.1 读SCB->CPUID得到内核版本
i.MXRT四位数（都是CM7内核）的ROM基址是0x200000，而i.MXRT三位数（都是CM33内核）的ROM基址是0x3000000，基址是有差异的，所以我们首先需要先找出一种方法来区分基址，这里可以借助ARM Cortex-M内核模块SCB里的CPUID寄存器。

翻看ARM Cortex-M内核的Generic User Guide，可以找到如下CPUID寄存器的定义，其中CPUID[PartNo]中记录了内核版本，CM7的值是0xC27，CM33的值是0xD21。

我们可以很容易写出如下ufl_get_core_type()函数。

1. /* See Part number of core in Cortex-Mx Generic UG */
   
2. #define CORE_ID_CM33 (0xD21)
   
3. #define CORE_ID_CM7  (0xC27)
   
4. 
   
5. typedef enum _core_type
   
6. {
   
7.     kCoreType_Invalid = 0U,
   
8.     kCoreType_CM33    = 1U,
   
9.     kCoreType_CM7     = 2U,
   
10. } core_type_t;
    
11. 
    
12. static core_type_t ufl_get_core_type(void)
    
13. {
    
14.     core_type_t coreType = kCoreType_Invalid;
    
15.     uint32_t coreid = (SCB->CPUID & SCB_CPUID_PARTNO_Msk) >> SCB_CPUID_PARTNO_Pos;
    
16. 
    
17.     switch (coreid)
    
18.     {
    
19.         case CORE_ID_CM33:
    
20.             coreType = kCoreType_CM33;
    
21.             break;
    
22. 
    
23.         case CORE_ID_CM7:
    
24.             coreType = kCoreType_CM7;
    
25.             break;
    
26. 
    
27.         default:
    
28.             break;
    
29.     }
    
30. 
    
31.     return coreType;
    
32. }

复制代码

2.2 通过ROM内容定位i.MXRT型号
有了ufl_get_core_type()函数，我们便可以进一步写出如下ufl_get_imxrt_chip_id()函数，s_romFingerprint[]结构体数组预先存放全部i.MXRT型号的ROM定位信息（此处仅示例了RT600和RT1060），我们选了ROM偏移0x8000、0xa000、0xc000处的四字节数据来定位，如后期随着型号的增多，出现定位位置处数据全部雷同的巧合的话，可以更改定位位置保证定位数据一定不相同。

1. typedef enum _rt_chip_id
   
2. {
   
3.     kChipId_Invalid = 0xFFU,
   
4.     kChipId_RT6xx   = 1U,
   
5.     kChipId_RT106x  = 2U,
   
6. } rt_chip_id_t;
   
7. 
   
8. #define RT_ROM_BASE_CM33 (0x03000000u)
   
9. #define RT_ROM_BASE_CM7  (0x00200000u)
   
10. 
    
11. #define ROM_FP_OFFSET1 (0x8000)
    
12. #define ROM_FP_OFFSET2 (0xa000)
    
13. #define ROM_FP_OFFSET3 (0xc000)
    
14. 
    
15. typedef struct _rom_fingerprint
    
16. {
    
17.     uint32_t chipId;
    
18.     uint32_t content[3];
    
19. } rom_fingerprint_t;
    
20. 
    
21. static const rom_fingerprint_t s_romFingerprint[] = {
    
22.     {kChipId_RT6xx,  {0xb108f82a, 0x0200f2c5, 0x0070f104} },        // From ROM 2.0rc5.1
    
23.     {kChipId_RT106x, {0xb0893000, 0x80dbf000, 0xf2c44100} },        // From ROM 1.0rc3
    
24. };
    
25. 
    
26. rt_chip_id_t ufl_get_imxrt_chip_id(void)
    
27. {
    
28.     rt_chip_id_t chipId = kChipId_Invalid;
    
29.     core_type_t coreType;
    
30.     uint32_t rtRomBase = 0;
    
31. 
    
32.     coreType = ufl_get_core_type();
    
33.     if (kCoreType_CM33 == coreType)
    
34.     {
    
35.         rtRomBase = RT_ROM_BASE_CM33;
    
36.     }
    
37.     else if (kCoreType_CM7 == coreType)
    
38.     {
    
39.         rtRomBase = RT_ROM_BASE_CM7;
    
40.     }
    
41.     else
    
42.     {}
    
43. 
    
44.     do
    
45.     {
    
46.         uint32_t content[3];
    
47.         content[0] = *(uint32_t *)(rtRomBase + ROM_FP_OFFSET1);
    
48.         content[1] = *(uint32_t *)(rtRomBase + ROM_FP_OFFSET2);
    
49.         content[2] = *(uint32_t *)(rtRomBase + ROM_FP_OFFSET3);
    
50. 
    
51.         uint32_t idx = sizeof(s_romFingerprint) / sizeof(rom_fingerprint_t);
    
52.         while (idx--)
    
53.         {
    
54.             if (!memcmp(s_romFingerprint[idx].content, content, sizeof(content)))
    
55.             {
    
56.                 chipId = (rt_chip_id_t)s_romFingerprint[idx].chipId;
    
57.                 break;
    
58.             }
    
59.         }
    
60.     } while (0);
    
61. 
    
62.     return chipId;
    
63. }
    

复制代码

至此，超级下载算法开发笔记(2)之识别当前i.MXRT型号痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~

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Splore.Liu

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