【i.MX RT学习笔记1】i.MX RT的三种启动模式

eric2013

（本帖子的知识点仅供参考）
首次搞i,MX RT需要搞定的四个问题，启动方式，时钟树，电源和内核框架。先搞启动方式，这个也是最不放心的，因为i.MX是首次接触，需要认真学习下。
一、认识boot ROM
芯片自带96KB的boot ROM，这个应该是已经出厂固化好的启动引导代码，不需要用户去管。不管是那种启动方式，系统上电复位后，优先执行一段引导程序，然后根据BOOT_MODE[1:0]，eFUSE和GPIO引脚的配置，选择进入那种启动方式。关于boot ROM中的代码实现了如下几个功能：


由于芯片自带的ROM是用于启动引导的，不是让用户刷程序用的，所以就得需要外部存储器来装代码了，也是boot Device，当前支持以下几种：


这里面的每种boot Device，官方手册里面都进行详细的介绍说明，而且篇幅都很长。另外在手册启动章节的说明中，还提到了一个安全启动的问题，在boot ROM的代码中还有一部分HAB安全库，简单的说，实现的功能应该就是类似SEEGER的Flasher SECURE。




二、三种启动方式
当前支持如下三种启动方式，第四种保留未使用，对应的寄存器BOOT_MODE0[1:0]有两个对应的引脚进行控制，就跟STM32的boot0和boot1引脚差不多。

针对这三种启动方式，手册中给了一个执行的流程图，比较重要，不过仅含Internal Boot和Serial Bootloader，而Boot From Fuse跟Internal Boot是类似的，所以流程图中没有做介绍。
1.  其中Serial Bootloader比较好理解，如果检测到是这种启动方式，直接通过USB或者串口下载程序即可，这个应该就类似STM32的串口ISP和USB DFU。
2.  Internal Boot的理解就要麻烦些了，如果检测到是这种启动方式，会继续执行boot ROM里面的程序。流程图里面的Download initial boot image，应该就是从前面说的boot Device里面优先读取出参数信息出来，然进行Authenticate image授权认证，如果通过了就行执行boot Device的程序。如果没通过的话，情况就复杂些了。Image Index镜像索引应该就是程序的入口地址，
  2.1 如果这个入口地址小于MAX Image Index最大的镜像索引，也就是说这个地址是有效性的，将设置Persistent bit（1+Image Index），并进行软件复位。这里不太好理解，不知道设置了什么。根据Persistent bit的说明，有可能是修改了下入口地址，也有可能是换个备选的boot Device，类似电脑启动，选择了硬盘优先启动，找不到硬盘，重新配置启动优先级，可以选择U盘启动。


  2.2  如果这个入口地址大于MAX Image Index最大的镜像索引，也就是说这个地址是无效的。此时我们可以选择恢复之前的程序代码，也就是加载Serial EEPROM/ NOR中备份的代码，也可以选择不恢复，这时就根据Manufacturing Boot 的设置，可以选择从SD卡加载程序或者进入Serial Bootloader。



三、第1种启动方式：Boot From Fuse
BOOT_MODE[1:0]  = 00的时候选择这种启动方式，跟Internal boot的区别就是启动过程不受GPIO引脚的影响，仅受eFUSE控制。
如果eFUSE的BOOT_FUSE_SEL = 0表示boot Device未编程，将直接跳转到Serial Bootloader执行。
如果eFUSE的BOOT_FUSE_SEL = 1表示boot Device有程序，将按照正常顺序执行功能。

四、第2种启动方式：Serial Bootloader
BOOT_MODE[1:0]  = 01的时候选择这种启动方式，表示直接通过USB或者串口下载程序，类似STM32的串口ISP和USB DFU。

五、第3种启动方式：Internal Boot
BOOT_MODE[1:0]  = 10的时候选择这种启动方式。在这种模式下，程序将继续执行boot ROM里面的程序，这部分程序主要实现初始化硬件、从boot Device中加载程序，然后跳转到相应地址去执行程序。如果过程中出错，将跳转到Serial Bootloader执行。另外，Internal Boot的启动受GPIO引脚和eFUSE的共同控制。
当BOOT_FUSE_SEL = 1的时候，所有的启动选项全部由eFUSE控制。
当BOOT_FUSE_SEL = 0的时候，GPIO引脚的控制优先级高于eFUSE。可以覆盖eFUSE的配置。NXP官方推荐实际产品中仅使用eFUSE，测试阶段可使用对应GPIO进行测试开发。


关于eFUSE涉及到很多寄存器，具体如下。现在有个问题就是这个eFUSE的BOOT_FUSE_SEL怎么配置，下载程序的时候配置下还是怎么个情况，有待后面实际操作板子研究，




具体boot Device中选择哪种外设，由eFUSE中的BOOT_CFG1[7:4]进行选择：




下面是一个FlexSPI NOR的启动流程：

mewan

喜欢楼主的笔记,学习学习

bd7qw

关注本帖，
看到NXP官网上有卖板子的信息了，可惜玩不转支付，着急  [s:147]

4058665

这都开始啦。。。

byccc

666，搞起[s:141]

miaoqiongb

如果eFUSE的BOOT_FUSE_SEL = 0表示boot Device有程序，将按照正常顺序执行功能。  应该是BOOT_FUSE_SEL = 1  吧？

eric2013

miaoqiongb:如果eFUSE的BOOT_FUSE_SEL = 0表示boot Device有程序，将按照正常顺序执行功能。  应该是BOOT_FUSE_SEL = 1  吧？ (2017-10-27 17:16) 

对，谢谢指出

peterlao

搞块四层核心板（LCD接口，SDRAM), 估计很多人想买

armytian

跟着版主一起学，[s:151]

mcufly

跟着汉子哥一起学习，求带飞

天才少年

能从QSPI启动吗，我看那个HyperFlash价格挺贵的

eric2013

天才少年:能从QSPI启动吗，我看那个HyperFlash价格挺贵的 (2017-11-06 22:43) 

可以，看这个说明
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=51514

fox492

虽然接触I.MX系列处理器有6、7年了，对这种启动方式也是早有接触，但真正了解其具体执行过程，还是看楼主介绍的。
楼主让更多的人明白了他所明白的，无为（不为自己的为是无为）而无不为（没有办不到的事情），或许这就是楼主比我们懂更多单片机知识和实际经营的原因吧。

hance2000

总觉得代码放在外部，人家用读卡器就直接复制了。还要高加密算法。

eric2013

hance2000:总觉得代码放在外部，人家用读卡器就直接复制了。还要高加密算法。 (2017-11-13 17:58)

支持硬件加密的，不必担心。boot rom里面已经集成好库了，无需用户去管。

eric2013

回过头来重新看我之前写的这帖子，似乎比之前明白的多一些了。

浮云流水zjf

bd7qw 发表于 2017-10-27 10:36
关注本帖，
看到NXP官网上有卖板子的信息了，可惜玩不转支付，着急  [s:147]

买安富莱的板子啊，很好支付