RT600 BootROM RM解析 (3)
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RT600 BootROM RM解析 (3)

RT600 RM CH41：RT6xx 非安全BootROM (3)

41.4 引导模式

ROM 引导加载程序支持以下引导模式：

  • Master Boot 模式
  • Recovery Boot 模式
  • Serial Boot 模式
  • ISP Boot 模式

41.5 主引导模式

主引导模式支持以下引导设备：

  • FlexSPI 引导
  • SD 引导
  • eMMC 引导
  • SPI NOR 引导

引导加载程序从引导介质上的指定偏移量查找引导镜像。详情见表 1000。

表 1000. 不同引导介质上的镜像偏移量

引导介质 镜像偏移量
FlexSPI 引导（串行 NOR 闪存设备） 0x1000
SD 引导（SD 卡） 0x1000
eMMC 引导（eMMC 存储器） 0x1000
SPI 1 位 NOR 引导 0x1000

41.5.1 FlexSPI 引导

引导加载程序通过 FlexSPI 接口，使用位于闪存设备偏移量 0x400 处的闪存配置块（FCB）或 OTP 中指定的闪存自动探测功能，支持访问各种厂商的不同 Quad/Octal SPI NOR 闪存设备，可使用 1 位、2 位（双）、4 位（四）或 8 位（八）模式。FCB 的详细信息见表 1001。

  • 若 FLEXSPI_AUTO_PROBE_EN 已熔断，引导加载程序将使用 FLEXSPI_FLASH_PROBE_TYPE 字段（定义闪存自动探测类型）、FLEXSPI_FLASH_TYPE 字段（定义闪存类型）和 FLEXSPI_FLASH_BOOT_FREQ 字段（定义闪存访问速度）中熔断的参数执行闪存自动探测序列。
  • 若未熔断，引导加载程序将查看闪存设备上的偏移量 0x400。若偏移量 0x400 处的数据等于 0x42464346，引导加载程序将把整个 512 字节的 FCB 读入片上 SRAM，并使用该 FCB 相应地配置 FlexSPI 控制器。

上述操作完成后，引导加载程序开始执行正常引导流程。更多细节见 图 187。

表 1001. FlexSPI 闪存配置块

字段 偏移量 大小（字节） 描述
tag 0x000 4 配置块标签，必须为 0x42464346。
version 0x004 4 配置块版本，供引导 ROM 内部使用，固定为 0x56020000。
reserved 0x008 4 保留。
readSampleClkSrc 0x00C 1 读取采样时钟源选项：
0 - 内部环回
1 - 来自 DQS 焊盘的环回
2 - 来自 SCK 焊盘的环回
3 - 外部 DQS 信号
csHoldTime 0x00D 1 CS 保持时间（以闪存时钟周期为单位），推荐值为 3。
csSetupTime 0x00E 1 CS 建立时间（以闪存时钟周期为单位），推荐值为 3。
columnAddressWidth 0x00F 1 列地址宽度： HyperFLASH 设为 3 其他闪存设备设为 0
deviceModeCfgEnable 0x010 1 启用 Device Mode Configuration 序列。
reserved 0x011 1 保留。
deviceModeSeq 0x014 4 设备模式配置序列：
字节 0：所需序列数
字节 1：序列索引
deviceModeArg 0x018 4 设备模式配置参数（如某些 QSPI 闪存设备状态寄存器 2 中的 QE 设置）。
configCmdEnable 0x01C 1 配置命令使能：
0 - 忽略配置命令
1 - 启用配置命令
configModeType 0x01D 3 配置命令类型，支持最多 3 种类型，每种类型与一个配置命令序列组合。
configCmdSeqs 0x020 12 配置命令序列，支持最多 3 个序列。
reserved 0x02C 4 保留。
configCmdArgs 0x030 12 配置命令参数，支持最多 3 个参数。
reserved 0x03C 4 保留。

表 1001. FlexSPI 闪存配置块（续）

字段 偏移量 大小（字节） 描述
controllerMiscOption 0x040 4 控制器杂项配置选项：
位 0 - 差分时钟使能，HyperFLASH 1V8 设备设为 1，其他设备设为 0
位 3 - 字地址使能，HyperFLASH 设为 1，其他设备设为 0
位 4 - 安全配置频率使能，若期望用安全频率配置设备则设为 1
位 6 - DDR 模式使能，若需要 DDR 读取则设为 1
其他位 - 保留，设为 0
deviceType 0x044 1 设备类型： 1 - 串行 NOR
sflashPadType 0x045 1 读取命令中使用的数据焊盘：
1 - 单焊盘
2 - 双焊盘
4 - 四焊盘
8 - 八焊盘
serialClkFreq 0x046 1 Flash Frequency.
In Normal boot mode BOOT_CFG[0]:bit7=0
- SDR 模式：1 - 24 MHz，2 - 48 MHz
- DDR 模式：1 - 12 MHz
高速引导模式 BOOT_CFG [0]:bit7=1：
SDR 模式：1-30 MHz，2-50 MHz，3-60 MHz，4-80 MHz，5-100 MHz，6-120 MHz，7-133 MHz，8-166 MHz，9-200 MHz
DDR 模式：1-30 MHz，2-50 MHz，3-60 MHz，4-80 MHz，5-100 MHz，6-120 MHz，7-133 MHz，8-166 MHz，9-200 MHz
lutCustomSeqEnable 0x047 1 LUT 自定义使能：若编程 / 擦除无法在 SDR 模式下用 1 个 LUT 序列完成，则需要此功能（当前仅适用于 HyperFLASH）
reserved 0x048 8 保留，供未来使用。
sflashA1Size 0x050 4 连接到 A1 的闪存大小。
sflashA2Size 0x054 4 连接到 A2 的闪存大小。
sflashB1Size 0x058 4 连接到 B1 的闪存大小。
sflashB2Size 0x05C 4 连接到 B2 的闪存大小。

表 1001. FlexSPI 闪存配置块（续）

字段 偏移量 大小（字节） 描述
csPadSettingOverride 0x060 4 CS 引脚的焊盘覆盖值。若非零，则使用此值配置 CS 引脚；否则使用默认 ROM 设置。
sclkPadSettingOverride 0x064 4 SCK 焊盘设置覆盖值。
dataPadSettingOverride 0x068 4 数据焊盘设置覆盖值。
dqsPadSettingOverride 0x06C 4 DQS 焊盘设置覆盖值。
timeoutInMs 0x070 4 终止忙检查的超时值（以毫秒为单位）。
commandInterval 0x074 4 两个命令之间的 CS 取消选择间隔。
dataValidTime 0x078 4 端口 A 和端口 B 的时钟边沿到数据有效时间。
busyOffset 0x07C 2 忙标志偏移量，有效值：0-31。
busyBitPolarity 0x07E 2 忙标志极性： 0 - 闪存设备忙时忙标志为 1 1 - 闪存设备忙时忙标志为 0
lookupTable 0x080 256 16 个 LUT 序列，每个序列由 4 个字组成。更多细节见第 33 章 “RT6xx FlexSPI 闪存接口”。
lutCustomSeq 0x180 48 可自定义的 LUT 序列。
reserved 0x1B0 16 保留，供未来使用。
pageSize 0x1C0 4 闪存页大小。
sectorSize 0x1C4 4 闪存扇区大小。
ipcmdSerialClkFreq 0x1C8 1 IP 命令的串行时钟频率：
0 - 与读取命令相同
其他值 - 与 serialClkFreq 定义相同
isUniformBlockSize 0x1C9 1 扇区大小是否与块大小相同。
isDataOrderSwapped 0x1CA 1 数据顺序（D0, D1, D2, D3）是否交换为（D1, D0, D3, D2）：
0 - 否
1 - 是
reserved 0x1CB 1 保留，供未来使用。
serialNorType 0x1CC 1 串行 NOR 闪存类型：
0 - 标准 SPI
1 - HyperBus
2 - XPI
3 - NoCmd
needExitNoCmdMode 0x1CD 1 执行其他 IP 命令前是否需要退出 NoCmd 模式。
halfClkForNonReadCmd 0x1CE 1 非读取命令是否使用半速串行时钟：是 / 否。
needRestoreNoCmdMode 0x1CF 1 IP 命令执行后是否需要恢复 NoCmd 模式。
blockSize 0x1D0 4 闪存块大小。
flashStateCtx 0x1D4 4 闪存状态上下文，用于将闪存恢复为默认状态。
reserved 0x1D8 40 保留，供未来使用。

41.5.1.1 FlexSPI 闪存复位

在 FlexSPI 引导期间，引导过程要求 FlexSPI 闪存设备处于特定模式（如 1 位 SPI 兼容模式）。上电复位（POR）后，闪存设备自然会进入此模式，因为上电序列会将其与 RT6xx 设备一起复位。然而，若闪存设备在非 POR 复位（如看门狗定时器或外部引脚复位）时被配置为 DPI 模式、QPI 模式或八进制模式，则不会处于 1 位 SPI 兼容模式。在这种情况下，引导过程需要进行特殊处理，以在继续访问闪存设备之前将其恢复为 1 位 SPI 兼容模式。通常，这可以通过使用 GPIO 断言闪存设备上的复位引脚来实现。

如果 FLEXSPI_RESET_PIN_EN 已熔断，引导加载程序可以使用 FLEXSPI_RESET_PIN_PORT 和 FLEXSPI_RESET_PIN_GPIO 组合指定的 GPIO 执行复位过程，将闪存设备复位为 1 位 SPI 兼容模式。

41.5.1.1.1 闪存掉电

闪存设备可配置为Power-Down模式以降低待机电流。对于 FlexSPI 引导，RT6xx 引导代码访问闪存之前，必须先将闪存从掉电模式中释放。在这种情况下，FLEXSPI_RESET_PIN 可用于在引导过程中切换闪存上的复位引脚，以将闪存从掉电模式中释放。

如果闪存不支持复位引脚，可以设计专用电路为闪存提供 VCC。FLEXSPI_RESET_PIN 可用于控制电路在引导时为闪存上电 / 断电，以将闪存恢复为初始状态。

41.5.1.2 FlexSPI 引导在 OTP 中的配置

与 FlexSPI 引导相关的配置分配在 BOOT_CFG1 OTP 字中，分配详情见 表 1002。

表 1002. OTP 中的 FlexSPI 引导配置

字段名称 枚举名称 描述 偏移量 宽度 值
FLEXSPI_AUTO_PROBE_EN - Quad/Octal-SPI 闪存自动探测功能使能。 0 1 -
FLEXSPI_PROBE_TYPE - Quad/Octal-SPI 闪存探测类型： 000b - QSPI NOR
001b - Macronix Octal Flash
010b - Micron Octal Flash
011b - Adesto Octal Flash
100b-111b - 保留		 1 3 -
FLEXSPI_FLASH_TYPE - 定义典型串行 NOR 闪存类型：
000b - 设备默认支持 3B 读取
010b - HyperFlash 1V8
011b - HyperFlash 3V3
100b - MXIC Octal DDR
101b - Micron Octal DDR
其他值 - 保留		 4 3 -
FLEXSPI_DUMMY_CYCLES - 读取命令的 Quad/Octal-SPI 哑周期： 0000b - 自动探测哑周期
其他值 - 指定哑周期数		 7 4 -
FLEXSPI_FREQUENCY - Quad/Octal-SPI 闪存接口频率： 000b - 100 MHz 001b - 120 MHz 010b - 133 MHz 011b - 166 MHz 100b - 200 MHz 101b - 80 MHz 110b - 60 MHz 111b - 50 MHz 11 3 -
FLEXSPI_RESET_PIN_ENABLE - 使用 FLEXSPI_RESET_PIN 复位闪存设备：
0 - 未连接或不可用（NO_RESET）
1 - 连接到 GPIO（EN_RESET）		 14 1 -
FLEXSPI_RESET_PIN - 用于 Quad/Octal SPI 复位功能的 GPIO 端口和引脚号：
位 0-2：GPIO 端口
位 3-7：GPIO 引脚号		 15 8 -
FLEXSPI_HOLD_TIME - 访问串行闪存前的等待时间： 00b - 500 微秒 01b - 1 毫秒 10b - 3 毫秒 11b - 10 毫秒 23 2 -

表 1002. OTP 中的 FlexSPI 引导配置（续）

字段名称 枚举名称 描述 偏移量 宽度 值
FLEXSPI_PWR_HOLD_TIME - 除 FLEXSPI_HOLD_TIME 字段定义的延迟外，上电后访问 Quad/Octal-SPI 闪存设备前的延迟： 0000b - 无延迟 0001b - 额外等待 100 微秒 0010b - 额外等待 500 微秒 0011b - 额外等待 1 毫秒 0100b - 额外等待 10 毫秒 其他值 - 更多延迟（详见文档） 25 4 -
RESERVED - 保留 29 3 -

41.5.1.3 FlexSPI 引导流程

下图说明了简要的 FlexSPI 引导流程。Keyblob 的详细信息见第 42 章 “RT6xx 安全引导 ROM”。正常镜像加载和认证流程的详细信息见图 188。

图 188. FlexSPI 闪存引导流程

41.5.1.4 FlexSPI 双镜像乒乓引导

FlexSPI 控制器支持重映射功能，可将串行 NOR 闪存的 AHB 访问地址重映射到另一个带偏移量的地址，从而在第一个镜像引导失败时支持第二个镜像引导。

41.5.1.4.1 FlexSPI 重映射的基本功能

下图是 FlexSPI 重映射功能的简单示意图

图 189. FlexSPI 镜像重映射（偏移量 = 0x200000）

也就是说，有Remap功能的MCU的FlexSPI可以有两个image，一个在0x8000_0000,一个在0x8000_2000。它们可以有不同的FCB和KeyBlob。

设置重映射偏移量后，FlexSPI 内存访问将按如下方式更改访问地址：添加偏移量。例如，当偏移量设置为 2MB（0x200000）时，通过 FlexSPI 对 0x08000000 的访问将重映射到 0x08200000。通过这种方式，可以使用两个镜像实现双镜像引导。偏移量和镜像1的大小由用户通过 OTP 熔丝设置。

41.5.1.4.2 OTP 中的 FlexSPI 重映射大小和引导镜像 1 偏移量配置

FlexSPI 双镜像引导相关配置分配在 BOOT_CFG2 和 BOOT_CFG3 OTP 字中，更多细节见表 1003 和表 1004。

表 1003. 引导镜像 1 偏移量（BOOT_CFG3）

字段名称 偏移量 宽度 值 描述
image1的偏移量 22 10 x x * 256 KB

Note：image1是第二镜像，从image0开始！！

表 1004. 从 0x08001000 开始的 FlexSPI 重映射大小

字段名称 偏移量 宽度 值 描述
FlexSPI 重映射大小 [1] 28 4 0：与第二镜像偏移量大小相同
13 - 256 KB
14 - 512 KB
15 - 768 KB
x - x * 1 MB

[1]：注意：FlexSPI 重映射大小不能超过 引导镜像1的起始地址。

41.5.1.4.3 双镜像乒乓引导

对于双镜像乒乓引导，每个引导镜像都有自己的镜像版本，ROM 使用该版本首先选择最新的引导镜像。如果最新镜像引导失败，将尝试使用旧镜像引导。

乒乓引导流程 对于 FlexSPI 引导，ROM 始终尝试查找最新的引导镜像并引导。如果引导失败，ROM 将尝试查找旧的引导镜像。如果旧镜像引导仍失败，则 ROM 将进入 ISP Boot 模式。下图是乒乓引导流程图。

FlexSPI_boot_image_selection

图 190. FlexSPI 引导镜像选择

图 191. FlexSPI 乒乓引导流程

41.5.1.4.4 Boot image 版本

每个引导镜像版本位于 FlexSPI 引导设备的偏移量 0x600 处（如图 189 所示）。镜像版本用 4 字节定义，低 2 字节为实际镜像版本号，高 2 字节为低 2 字节版本号的取反值。不遵循此规则的任何其他值都将被视为无效值。如果引导镜像版本无效，ROM 将完全不引导该镜像。

但如果镜像版本为全 0xFFFFFFFF（用户未编程镜像版本的情况），也将被视为有效值。当一个镜像版本为 0xFFFFFFFF，另一个为有效版本时，ROM 始终优先引导有效版本的镜像，而非 0xFFFFFFFF 的镜像。如果两个镜像版本均为 0xFFFFFFFF，ROM 始终引导 FlexSPI NOR 闪存设备中低地址的第一个镜像。

以下是引导镜像版本的一些示例：

  • 0xFFFE0001：有效引导镜像版本，版本号为 1。
  • 0xFFFD0002：有效引导镜像版本，版本号为 2。
  • 0x00000003：无效引导镜像版本，不遵循版本规则。
  • 0xFFFFFFFF：有效镜像版本，但引导顺序较低。
  • 0x0000FFFF：有效镜像版本，版本号为最大 0xFFFF。

41.5.1.5 为 RT6xx 设备配置 FlexSPI NOR 设备

ROM 支持从外部 FlexSPI NOR 闪存设备引导镜像。本节介绍如何使用 blhost 工具将镜像编程到外部非易失性存储器中以进行引导。更多细节请参考第 41.8.16 节 “外部存储器支持”。blhost 工具通过 ROM ISP 模式使用 UART、SPI、I2C、USB HID 与 ROM 代码通信，RT6xx 上的引脚连接见表 1005。

表 1005. blhost 工具通信的引脚分配

外设 端口 引脚
USB - USB1_VBUS
USB1_VDD1V8
USB1_VDD3V3
USB1_DM
USB1_DP
SPI 从机 PIO1_11 HS_SPI_SCK (FC14)
PIO1_12 HS_SPI_MISO (FC14)
PIO1_13 HS_SPI_MOSI (FC14)
PIO1_14 HS_SPI_SSELN0 (FC14)
I2C 从机 PIO0_15 FC2_TXD_SCL_MISO
PIO0_16 FC2_RXD_SDA_MOSI
UART PIO0_1 FC0_TXD_SCL_MISO
PIO0_2 FC0_RXD_SDA_MOSI
41.5.1.5.1 FlexSPI NOR 闪存引导镜像编程

RT6xx ROM 支持从不同类型的 NOR 闪存（如连接到 FlexSPI 引脚的 Quad Flash、Octal Flash、Hyper Flash）引导，FlexSPI 引脚分配见表 1006。对于 FlexSPI NOR 引导，FCB 应编程在偏移量 0x08000400 处，引导镜像应编程在偏移量 0x08001000 处。以下部分将介绍如何为 5 种常见 NOR 闪存类型配置和编程引导镜像。

表 1006. NOR 闪存连接的 FlexSPI 引脚分配

外设 端口 引脚
FlexSPI0 端口 A PIO1_18 FLEXSPI0A_SCLK
PIO1_19 FLEXSPI0A_SS0_N
PIO1_20 FLEXSPI0A_DATA0
PIO1_21 FLEXSPI0A_DATA1
PIO1_22 FLEXSPI0A_DATA2
PIO1_23 FLEXSPI0A_DATA3
PIO1_24 FLEXSPI0A_DATA4
PIO1_25 FLEXSPI0A_DATA5
PIO1_26 FLEXSPI0A_DATA6
PIO1_27 FLEXSPI0A_DATA7
PIO1_28 FLEXSPI0A_DQS
PIO1_29 FLEXSPI0A_SS1_N
FlexSPI0 端口 B PIO1_29 FLEXSPI0B_SCLK
PIO2_19 FLEXSPI0B_SS0_N
PIO1_11 FLEXSPI0B_DATA0
PIO1_12 FLEXSPI0B_DATA1
PIO1_13 FLEXSPI0B_DATA2
PIO1_14 FLEXSPI0B_DATA3
PIO2_17 FLEXSPI0B_DATA4
PIO2_18 FLEXSPI0B_DATA5
PIO2_22 FLEXSPI0B_DATA6
PIO2_23 FLEXSPI0B_DATA7
PIO2_21 FLEXSPI0B_SS1_N
41.5.1.5.2 FlexSPI NOR 闪存配置参数

不同 NOR 闪存需要不同的配置参数来启用和编程。以下是 NOR 闪存的配置参数定义。serial_nor_config_option_t 结构体的详细信息见表 1007、表 1008 和表 1009。

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typedef struct _serial_nor_config_option {
    union {
        struct {
            uint32_t max_freq : 4;     //!< 最大支持频率
            uint32_t misc_mode : 4;    //!< 杂项模式
            uint32_t quad_mode_setting : 4; //!< 四线模式设置
            uint32_t cmd_pads : 4;     //!< 命令焊盘
            uint32_t query_pads : 4;   //!< SFDP读取焊盘
            uint32_t device_type : 4;  //!< 设备类型
            uint32_t option_size : 4;  //!< 选项大小（以uint32_t为单位，大小=(option_size + 1)）
            uint32_t tag : 4;          //!< 标签，必须为0x0C
        } B;
        uint32_t U;
    } option0;
    union {
        struct {
            uint32_t dummy_cycles : 8;    //!< 读取前的哑周期
            uint32_t status_override : 8; //!< 设备模式配置期间覆盖状态寄存器值
            uint32_t pinmux_group : 4;    //!< 引脚复用组选择
            uint32_t dqs_pinmux_group : 4;//!< DQS引脚复用组选择
            uint32_t drive_strength : 4;   //!< FlexSPI焊盘驱动强度
            uint32_t flash_connection : 4; //!< 闪存连接选项：0-单闪存连接到端口A，1-并行模式，2-单闪存连接到端口B
        } B;
        uint32_t U;
    } option1;
} serial_nor_config_option_t;

表 1007. serial_nor_config_option_t 定义

偏移量 字段 描述
0 Option0 详见 option0 定义。
4 Option1 可选，仅当 Option0 中的 option_size 字段非零时有效。详见 option1 定义。

表 1008. Option0 定义

字段 位 描述
tag 31:28 配置选项标签，固定为 0x0C。
option_size 27:24 大小（字节）=(Option Size + 1) × 4。若仅需要 option0，则为 0。
– 实际就是4字节或者8字节两个选项！
device_type 23:20 设备检测类型：
0 - 读取 SFDP 用于 SDR 命令
1 - 读取 SFDP 用于 DDR 读取命令
2 - HyperFLASH 1V8 3 - HyperFLASH 3V 4 - Macronix Octal DDR
5 - Macronix Octal SDR
6 - Micron Octal DDR
7 - Micron Octal SDR
8 - Adesto EcoXiP DDR
9 - Adesto EcoXiP SDR
query_pad 19:16 查询命令（读取 SFDP 或 MID）期间的数据焊盘：
0 - 1 位
2 - 4 位
3 - 8 位
cmd_pad 15:12 闪存访问命令期间的数据焊盘：
0 - 1 位
2 - 4 位
3 - 8 位

表 1008. Option0 定义（续）

字段 位 描述
quad_mode_setting 11:8 四线模式使能设置：
0 - 未配置
1 - 设置状态寄存器1的 bit 6
2 - 设置状态寄存器 2 的位 1
3 - 设置状态寄存器 2 的位 7
4 - 通过 0x31 命令设置状态寄存器 2 的位 1
（此设置将闪存配置为 QPI 模式，用户代码必须将闪存重置为 SPI 模式，ROM 不会自动执行此操作。 注意：此字段仅适用于符合 JESD216 的设备（9 长字 SFDP 表））
misc_mode 7:4 杂项模式：
0 - 未启用
1 - 启用 0-4-4 模式以提高随机读取性能
3 - 数据顺序交换模式（仅适用于 MXIC OctaFlash）
5 - 选择 FlexSPI 数据采样源为内部环回（详见 FlexSPI 使用说明）
6 - 配置 FlexSPI NOR 闪存以标准 SPI 模式运行 （注意：实验性功能，产品中请勿使用，保持为 0。）
max_freq 3:0 最大闪存操作速度：
0 - 不更改 FlexSPI 时钟设置
其他值 - 见 FlexSPI 时钟设置熔丝图

表 1009. Option1 定义

字段 位 描述
flash_connection 31:28 闪存连接选项：
0 - 单闪存连接到端口 A
1 - 并行模式
2 - 单闪存连接到端口 B
drive_strength 27:24 FlexSPI 焊盘驱动强度。
dqs_pinmux_group 23:20 DQS 引脚复用组选择。
pinmux_group 19:16 引脚复用组选择。
status_override 15:8 设备模式配置期间覆盖状态寄存器值。
dummy_cycles 7:0 读取命令的哑周期：
0 - 使用检测到的哑周期
其他值 - 闪存数据表中提供的哑周期数
41.5.1.5.3 NOR 闪存配置、擦除和编程

以连接到 FlexSPI 端口A 的 Macronix MX25L25645G 为例：

  1. 配置参数存储到 RAM：首先将配置参数存储在 RAM 中，供下一步配置 FlexSPI 使用。如图 192 所示，FlexSPI 的配置参数为 0xc0000002，该参数根据闪存类型选择。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 fill-memory 0x1c0004 0xc0000002
    # 响应：成功注入命令，状态0（成功）

  2. 使用 RAM 中的参数配置 FlexSPI：如图 193 所示，配置完成后可读取、擦除、编程闪存。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 configure-memory 0x9 0x1c000
    # 响应：成功配置内存，状态0（成功）

  3. 读取闪存：如图 194 所示，使用 blhost 工具读取闪存数据。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 read-memory 0x08000400 0x100
    # 响应：读取256字节，状态0（成功）

  4. 擦除闪存：如图 195 所示，擦除指定区域。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 flash-erase-region 0x08000400 0x200
    # 响应：成功擦除，状态0（成功）

  5. 编程引导镜像：如图 196 所示，将引导镜像写入闪存。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 write-memory 0x08001000 boot_image.bin
    # 响应：写入5796字节，状态0（成功）

  6. 验证读取：如图 197 所示，读取已编程的镜像数据。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 read-memory 0x08001000 0x100
       # 响应：读取256字节，显示镜像数据，状态0（成功）

生成并编程 FlexSPI NOR FCB 到闪存

对于 FlexSPI 启动，需要在偏移量 0x08000400 处放置 FCB（闪存配置块），该 FCB 用于从外部 NOR 闪存通过 FlexSPI 接口引导镜像时配置 FlexSPI 接口。FCB 将根据之前的 FlexSPI 配置参数（如 0xc0000002）生成。

  1. 存储 FCB 生成参数到 RAM：如图 198 所示，将参数存入 RAM。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 fill-memory 0x1d0004 0xf000000f
    # 响应：成功注入命令，状态0（成功）

  2. 生成并编程 FCB 到闪存：如图 199 所示，ROM 自动生成 FCB 并编程到偏移量 0x08000400 处。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 configure-memory 0x9 0x1d000
    # 响应：成功配置，状态0（成功）

  3. 验证 FCB：如图 200 所示，读取 FCB 数据验证。

    1
    2
    C:\blhost\blhost>blhost.exe -p com3 read-memory 0x08000400 0x100
       # 响应：读取FCB数据（如标签0x42464346等），状态0（成功）

这里有个误区，为什么执行了两次？

讲解：

Step1：只是写入不含FCB的image到0x1000,写入时使用了RAM中存储的FlexSPI配置参数，但这是一次性的写入，并没有固化FCB；

Step2：写入自动生成的FCB到0x400，这是固化FCB的过程。而生成FCB是blhost和ROM一起完成的！

41.5.1.5.4 典型 NOR 闪存配置参数

不同 NOR 闪存类型需要不同的配置参数，下表显示了一些典型闪存的配置参数。

表 1010. 典型 NOR 闪存配置参数（闪存连接到 FlexSPI 端口A）

设备厂商 设备类型 闪存类型 配置参数 闪存模式 备注
Aesto Octal Flash ATXP032 0xC0803006 DDR ATXP032 有 3 个版本（REVA/B/C）。
对于 REV A 版本，ROM 仅支持自动探测引导， OTP 熔丝字 BOOT_CFG [0] 应设为 0x7，且无需配置 FCB。
Spansion Hyper Flash S26KS512S 0xC0233006 DDR 对于 Hyper Flash 引导，引导前 BOOT_CFG [0] 应设为 0x20。
Macronix Quad Flash MX25L25645G 0xC0000002 SDR -
Macronix Quad Flash MX25L25645G 0xC0100002 DDR -
Macronix Octal Flash MX25UM51345G 0xC0403006 DDR -
Micron Octal Flash MT35XL512ABA 0xC0603006 DDR -
41.5.1.5.5 连接到 FlexSPI 端口 B 的典型 NOR 闪存配置参数

对于连接到 FlexSPI 端口 B 的闪存设备，配置时用户需指定参数以告知 ROM 闪存连接到端口 B。由于 FlexSPI 端口 B 没有 DQS 引脚，用户需根据闪存数据表为连接的闪存配置dummy cycle，参数存储在 Option1 中（见表 1009）。以下是配置连接到 FlexSPI 端口 B 的 MX25UM51345G 闪存的示例。

1
2
3
• blhost.exe -p com3 – fill-memory 0x1c000 4 0xC1503051 //配置option0
• blhost.exe -p com3 – fill-memory 0x1c004 4 0x20000014  //option1
• blhost.exe -p com3 – configure-memory 0x9 0x1c000  // 应用配置参数

表 1011. 典型 NOR 闪存配置参数（闪存连接到 FlexSPI 端口 B）

设备厂商 设备类型 闪存类型 配置参数 闪存模式 备注
Adesto Octal Flash ATXP032 0xC1903001 0x20000008 SDR ATXP032 有 REVA/B/C 三个版本，REV A 仅支持自动探测引导，BOOT_CFG [0] 需设为 0x7，无需配置 FCB。
Macronix Quad Flash MX25L25645G 0xC1000001 0x20000008 SDR -
Macronix Octal Flash MX25UM513(2)45G 0xC1503051 0x20000014 SDR -
Micron Octal Flash MT35XL512ABA 0xC1703001 0x20000018 SDR -
41.5.1.6 为 PortB 连接的闪存启用 Octal DDR 模式

考虑到 FlexSPI 性能和易用性，ROM 假定八进制闪存在 DDR 模式下始终使用 DQS 引脚。

  • 若支持外部 DQS 焊盘，FlexSPI IP 可自动检测dummy cycle数。
  • 使用配置选项Option0/1配置设备时，不支持自定义Octal DDR Read的Dummy Cycle数，必须使用 DQS 焊盘。
  • 然而，RT6xx 系列的 FlexSPI PortB 没有 DQS 引脚。要在端口 B 上启用Octal DDR Read支持，用户必须准备完整的 FCB（闪存配置块）并在 LUT 中配置适当的Dummy Cycle。

以 MX25UM51345G 为例： 以下是用于在 FlexSPI 端口 B 上启用 DDR 模式的 FCB 二进制文件示例。请注意 FCB 中的两个字段需特别处理：

  • sflashA1Size 应设为 0x0，**sflashB1Size** 应设为外部闪存大小。
  • FlexSPI LUT 表 ：需使用读取命令的正确Dummy Cycle更新。
image-20250520131728026

图 201. PortB 连接的闪存启用Octal DDR 模式示例

FCB 准备就绪后，使用以下命令将闪存启用到 DDR 模式–>

操作步骤：

  1. 写入 FCB 二进制文件到 RAM：

    1
    blhost.exe -p comxx write-memory 0x1c000 MX25UM51345G_DDR_FCB.bin

  2. 配置 FlexSPI 以应用 FCB：

    1
    blhost.exe -p comxx configure-memory 0x9 0x1c000

41.5.2 SD/eMMC 启动

BootROM支持将镜像从 SD/eMMC 加载到片上 SRAM，然后从片上 SRAM 引导。

41.5.2.1 SD/eMMC 引导特性

SD/eMMC 引导可通过 uSDHC 端口执行。BootROM支持以下标准卡类型（其他类型卡不保证支持）：

  • eMMC 5.0 或更早版本
  • MMC 4.4 或更早版本
  • SD 3.0 或更早版本

支持的标准模式：

  • eMMC/MMC：4 位 / 8 位；全速率 SDR（26 MHz），高速 SDR/DDR（52 MHz）；
  • eMMC 4.4 或更高版本：支持快速引导。
  • SD：1 位 / 4 位；SDR12、SDR25、SDR50 和 SDR104。

BootROM从 SD/eMMC 的固定地址加载用户应用镜像。为避免主引导记录（MBR）与用户应用镜像冲突，BootROM从 SD/eMMC 地址 4096（字节地址，块索引 8）加载镜像。

41.5.2.2 OTP 中的 SD/eMMC 引导配置

与 SD/eMMC 引导相关的配置分配在 BOOT_CFG2 和 BOOT_CFG3 OTP 字中，分配详情见表 1002。

表 1012. BOOT_CFG2 引导配置

字段名称 枚举名称 描述 偏移量 宽度 值
SDHC_DEVICE_TYPE eMMC_DEV
SD_DEV		 连接到 SDHC 端口的设备类型：
0b - eMMC 设备
1b - SD 卡设备		 0 1
SDHC_BUS_WIDTH - 连接到 SDHC 的设备总线宽度：
00b - SD 卡使用 1 位数据总线，eMMC 使用 4 位
01b - SD 卡使用 4 位，eMMC 使用 8 位
10b - eMMC 使用 4 位 DDR 模式（需 SDHC_SPEED=HIGH）
11b - eMMC 使用 8 位 DDR 模式（需 SDHC_SPEED=HIGH）		 1 2
SDHC_SPEED - eMMC 设备和 SD 卡的速度等级：
00b - 正常速度（eMMC）/SDR12（SD）
01b - 高速（eMMC）/SDR25（SD）
10b - SDR50（SD，需 SDHC_BUS_WIDTH=SD_4B_MMC_8B）
11b - SDR104（SD，需 SDHC_BUS_WIDTH=SD_4B_MMC_8B）		 3 2
SDHC_PWR_CYCLE_EN - 通过 USDHC_RST 焊盘启用 SDHC 电源循环：
0b - 禁用
1b - 启用		 5 1
SDHC0_PWR_POL - SDHC0 端口电源使能信号极性：
0b - 高有效
1b - 低有效		 6 1 -
SDHC1_PWR_POL - SDHC1 端口电源使能信号极性：
0b - 高有效
1b - 低有效		 7 1 -

表 1012. BOOT_CFG2 引导配置（续）

字段名称 枚举名称 描述 偏移量 宽度 值
SDHC_PWR_CYCLE_WAIT - 关闭 SDHC 设备电源后的等待时间：
00b - 20 毫秒
01b - 10 毫秒
10b - 5 毫秒
11b - 2.5 毫秒		 8 2 -
SDHC_PWR_STABLE_WAIT - 启用 SDHC 设备电源后电源稳定等待时间：
0b - 5 毫秒
1b - 2.5 毫秒		 10 1 -
SDHC0_CARD_VOLTAGE - 通过 USDHC_VSELECT 选择 SDHC0 电压：
0b - 3.3V
1b - 1.8V		 11 1 -
SDHC1_CARD_VOLTAGE - 通过 USDHC_VSELECT 选择 SDHC1 电压：
0b - 3.3V
1b - 1.8V		 12 1 -
MMC_RESET_PRE_IDLE_STATE - 启动引导模式前将 MMC 复位到预空闲状态：
0b - 复位到预空闲状态
1b - 不复位		 13 1 -
SDHC_FASTBOOT_MODE - 启用 eMMC 快速引导模式：
0b - 正常模式（传输模式）
1b - 引导模式		 14 1 -
SDHC_FASTBOOT_ACK_EN - eMMC 快速引导确认功能：
0b - 禁用引导模式确认
1b - 启用引导模式确认		 15 1 -
SDHC_PAD - SDHC 焊盘设置：
0b - 默认 SDIOPADCTL
1b - SDIOPADCTL=val（val 为自定义值）		 16 1 -

表 1013. BOOT_CFG3 引导配置

字段名称 枚举名称 描述 偏移量 宽度 值
SDHC_DLL_TUNING_OVERRIDE_ENABLE - DLL 延迟调整覆盖使能：
0 - 默认（DLL 延迟起始 10，步长 2）
1 - 通过 SDHC_DLL_TUNING_START 和 SDHC_DLL_TUNING_STEP 覆盖		 7 1 -
SDHC_DLL_TUNING_START - DLL 延迟起始值（需 SDHC_DLL_TUNING_OVERRIDE_ENABLE=1） 8 8 -
SDHC_DLL_TUNING_STEP - DLL 延迟步长值（需 SDHC_DLL_TUNING_OVERRIDE_ENABLE=1）： 0 - 步长 = 1
非 0 - 步长 = val		 16 3 -
41.5.2.3 SD/eMMC 引导流程

图 202 说明了 SD/eMMC 的简要引导流程。

图 202. SD/eMMC 引导流程

RT600 BootROM RM解析 (3)

https://dustofstars.github.io/NXP/RT600/BootROM/rt600-bootrom-rm解析-3/

作者

Gavin

发布于

2025-05-19

更新于

2025-05-19

许可协议

CC BY-NC-SA 4.0

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