串行Flash Continuous read使能后軟復(fù)位啟動問題解決方案之SW Reset

大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是i.MXRT上使能NOR Flash的Continuous read模式在軟復(fù)位后無法正常啟動問題的解決經(jīng)驗(yàn)。

先回顧上篇 《串行NOR Flash的Continuous read模式下軟復(fù)位后i.MXRT無法啟動問題解決方案之RESET#》，利用RESET#引腳復(fù)位功能是痞子衡找到的第一種解決方案，今天痞子衡繼續(xù)給大家介紹第二種解決方案。

• 本系列會有多篇文章，每篇文章均從一個核心切入點(diǎn)出發(fā)，給出一系列具體實(shí)現(xiàn)方案。本系列均以MIMXRT1170-EVK板為示例目標(biāo)對象，板載Flash型號為芯成IS25WP128（其他i.MXRT芯片和Flash型號下實(shí)現(xiàn)流程也差不多，需查看對應(yīng)數(shù)據(jù)手冊）。

一、解決思路

我們知道無法啟動問題是由于主芯片發(fā)生軟復(fù)位但Flash仍處于Continuous read模式造成的，要解決這個問題無非如下三個角度，痞子衡會在后面具體實(shí)現(xiàn)方案里按這些角度全部搞一次（如果適用的話）。

• 一、ROM方面不做任何相關(guān)處理，但App在調(diào)用NVIC_SystemReset()做復(fù)位前將Flash先切回到Normal模式；二、App方面不做任何相關(guān)處理，對BootROM相關(guān)配置做一些調(diào)整，讓BootROM也能正常處理處于Continuous read模式的Flash；三、ROM和App聯(lián)合對Flash模式切換做一些特殊處理。

二、核心切入點(diǎn)（借助Flash的軟復(fù)位命令功能）

本文找的核心切入點(diǎn)是利用Flash的軟件復(fù)位命令。Flash的軟件復(fù)位時序有兩種：一種是JEDEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的（嚴(yán)格來說其實(shí)算硬件復(fù)位，但因?yàn)槠湫鐲S#,SCK,IO0三根信號線配合完成，因此痞子衡將其歸為軟件復(fù)位時序類）；另一種是廠商定義的軟件復(fù)位命令（因?yàn)镾OIC-8封裝的Flash沒有獨(dú)立RESET#引腳，因此廠商增加這個軟復(fù)位命令來代替缺失的獨(dú)立RESET#引腳功能）。

2.1 JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位時序

JEDEC協(xié)會規(guī)定了一種Flash復(fù)位時序，需要CS#,SCK,IO0三根信號線配合完成，時序如下，保持SCK電平不變（高/低均可），拉四次CS#信號，通過SI信號線輸出4'b0101（在CS#上升沿采樣），則Flash會進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。

JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位功能并不是所有Flash都集成的，華邦、芯成主流Flash型號均不支持JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位，痞子衡知道的Adesto ATXP032系列Flash里有JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位。

ATXP032數(shù)據(jù)手冊里關(guān)于JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位相關(guān)時序要求如下，進(jìn)入JEDEC復(fù)位后需要 tXUDPD 時間來恢復(fù)。

2.2 軟件復(fù)位命令時序

Flash數(shù)據(jù)手冊命令集里通常都可以找到reset相關(guān)命令。在IS25WP128數(shù)據(jù)手冊里我們可以找到如下軟復(fù)位時序，它由0x66（RSTEN）和0x99（RST）命令組合完成，主芯片發(fā)完該命令組合后，F(xiàn)lash即進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。

IS25WP128軟件復(fù)位最大需要100us的恢復(fù)時間，在恢復(fù)期間內(nèi)對Flash進(jìn)行讀寫擦操作并不會生效。

三、具體實(shí)現(xiàn)

本章節(jié)描述的方法，如果是在App里（這里均指XIP App）完成，那么App里增加的相關(guān)處理代碼（注意是執(zhí)行到的全部代碼）需要是 ramfunc 屬性（即運(yùn)行在內(nèi)部RAM里），這樣操作Flash時可以不受限制。此外代碼運(yùn)行前需要把全局中斷關(guān)掉，防止執(zhí)行過程中有中斷觸發(fā)，導(dǎo)致Flash里的相關(guān)IRQHandler函數(shù)被執(zhí)行。

#if (defined(__ICCARM__))
__ramfunc 
#endif
void reset_flash_to_normal(void)
{
    __disable_irq();

    // 處理代碼，使Flash返回到Normal模式

    NVIC_SystemReset();
}

3.1 僅ROM方面做相關(guān)處理

我們先僅從ROM單方面角度來解決問題，可以先看下痞子衡之前的舊文 《了解i.MXRT1060系列ROM中串行NOR Flash啟動初始化流程優(yōu)化點(diǎn)》 里的2.3節(jié)。部分i.MXRT型號ROM里在串行NOR Flash啟動流程里集成了JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位。

如果要利用ROM里集成的JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位功能，則Flash本身必須支持JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位。本系列示例主芯片i.MXRT1170的fusemap表里關(guān)于JEDEC_RESET的相關(guān)定義如下，所以我們需要將fuse 0xC80[6]位燒寫為1。

3.2 僅App方面做相關(guān)處理

上一小節(jié)里的方法先決條件是Flash要支持JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位，但實(shí)際客戶項(xiàng)目中選型的Flash往往沒有集成JEDEC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)位。所以我們更多應(yīng)該在廠商定義的軟復(fù)位命令上做文章，這就要從App方面的角度來解決問題了。

IS25WP128數(shù)據(jù)手冊里找到如下兩個關(guān)于reset的命令，reset_flash_to_normal() 函數(shù)里只需要按序發(fā)送這兩個命令，并且延時等夠軟復(fù)位恢復(fù)時間即可。

代碼可以基于 SDK_2.9.1_MIMXRT1170-EVKboardsevkmimxrt1170driver_examplesflexspinorpolling_transfercm7下面的 flexspi_nor_polling_transfer.c 和 flexspi_nor_flash_ops.c，并新增如下代碼：

#define NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_RESETENABLE 14
#define NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_RESET       15

#define CUSTOM_LUT_LENGTH 64
const uint32_t customLUT[CUSTOM_LUT_LENGTH] = {
    // ...

    /* 新增 Reset Enable */
    [4 * NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_RESETENABLE] =
        FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_SDR, kFLEXSPI_1PAD, 0x66, kFLEXSPI_Command_STOP, kFLEXSPI_1PAD, 0),

    /* 新增 Reset */
    [4 * NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_RESET] =
        FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_SDR, kFLEXSPI_1PAD, 0x99, kFLEXSPI_Command_STOP, kFLEXSPI_1PAD, 0),
};

status_t flexspi_nor_software_reset(FLEXSPI_Type *base)
{
    flexspi_transfer_t flashXfer;
    status_t status;

    /* Write enable */
    flashXfer.deviceAddress = 0;
    flashXfer.port          = kFLEXSPI_PortA1;
    flashXfer.cmdType       = kFLEXSPI_Command;
    flashXfer.SeqNumber     = 1;
    flashXfer.seqIndex      = NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_RESETENABLE;

    status = FLEXSPI_TransferBlocking(base, &flashXfer);
    if (status != kStatus_Success)
    {
        return status;
    }

    flashXfer.seqIndex      = NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_RESET;

    status = FLEXSPI_TransferBlocking(base, &flashXfer);

    return status;
}

void reset_flash_to_normal(void)
{
    __disable_irq();

    flexspi_nor_flash_init(EXAMPLE_FLEXSPI);
    
    flexspi_nor_software_reset(EXAMPLE_FLEXSPI);

    // 這里需要插入足夠的延時
    SDK_DelayAtLeastUs(100, SystemCoreClock);
    
    NVIC_SystemReset();
}

為了保證上述代碼均執(zhí)行在RAM里，工程鏈接文件里（以IAR示例）需做如下改動：

initialize by copy { readwrite, 
                     section .textrw, 
                     object fsl_common.o,
                     object I64DivZer.o,
                     object I64DivMod.o,
                     object fsl_flexspi.o,
                     object flexspi_nor_flash_ops.o,
                     object flexspi_nor_polling_transfer.o,
                     section CodeQuickAccess };

3.3 ROM和App聯(lián)合處理

關(guān)于ROM和App聯(lián)合處理角度，在復(fù)位命令這個切入點(diǎn)上并沒有什么優(yōu)勢，此處略去。

至此，i.MXRT上使能NOR Flash的Continuous read模式在軟復(fù)位后無法正常啟動問題的解決經(jīng)驗(yàn)痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~