痞子衡嵌入式：恩智浦i.MX RT1xxx系列MCU啓動那些事（11.2）- FlexSPI NOR鏈接方式大全(RT1060/1064(SIP))

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　　你們好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給你們介紹的是恩智浦i.MX RT1060/1064(SIP)兩款MCU的FlexSPI NOR啓動的鏈接方式。

　　上一篇文章《FlexSPI NOR啓動鏈接方式(RT1015/1020/1050)》 寫完以後，痞子衡發給了作線上客戶支持的同事們審閱，受到了同事們的好評，同事們但願這個系列能把全部i.MXRT家族都寫一遍，因而便有了今天的文章。特別提醒閱讀本文時須要有上一篇文章的基礎，由於有一些重複的內容本文不會贅述。
　　今天的主角是i.MXRT1060和i.MXRT1064，說是兩款不一樣的芯片，其實本質上是一款，由於i.MXRT1064是i.MXRT1060的SIP（System In a Package）版本，簡單的說就是 i.MXRT1060 + 內置QSPI NOR Flash (4MB, 108MHz) = i.MXRT1064。但要真說是一款芯片吧，其實它們確實是兩款不一樣的芯片，咱們今天要聊到的FlexSPI NOR啓動特性(尤爲是鏈接方式)上二者又不同。
　　i.MXRT1060是緊接着i.MXRT1050以後推出的加強型，在IP數量上進一步增多，尤爲是本文重點關注的IP - FlexSPI，i.MXRT1060內部集成了兩個FlexSPI模塊(均是雙通道8bit)，相比於i.MXRT1050的單FlexSPI模塊，i.MXRT1060在雙Flash啓動鏈接的支持上要更豐富一些。而i.MXRT1064由於有內置Flash，其在單Flash啓動方式則是定死的，永遠從內部Flash啓動，沒法選擇從外部Flash啓動。
　　i.MXRT1060集成雙FlexSPI的主要用意其實並非鏈接兩個Flash，而是一個掛Flash，另外一個掛HyperRAM。HyperRAM性能與價格如今與SDRAM相差無幾，但引腳減小了不少，這對於I/O資源使用緊張的i.MXRT項目頗有幫助。

1、關於Pin2Pin兼容

　　咱們知道i.MXRT1050和i.MXRT1060均是BGA196封裝，並且它們是Pin2Pin兼容，這意味着只要你的代碼裏使用的資源在兩個芯片上都存在，那麼這個代碼原則上既能夠跑在i.MXRT1050上，也能夠跑在i.MXRT1060上。
　　你確定會以爲奇怪，明明i.MXRT1060比i.MXRT1050多了一些IP模塊（好比FlexSPI2），爲何還能作到Pin2Pin兼容，那FlexSPI2模塊的Pinmux跑哪裏去了？且聽痞子衡慢慢解釋，Pinmux分配都在IOMUXC模塊裏，i.MXRT1050上每一個GPIO共支持ALT0-ALT7共8個選項，i.MXRT1060上關於ALT0-ALT7的定義與i.MXRT1050是如出一轍的，這是Pin2Pin兼容的根本緣由，但i.MXRT1060上部分GPIO還拓展了ALT8和ALT9，那些新增的IP模塊的Pinmux都在ALT8-ALT9上。
　　下表示例了GPIO_EMC[11:9]的ALT定義，能夠看到ALT0-ALT7的定義在兩個芯片上是同樣的，可是i.MXRT1060上多了ALT8定義，這正是FlexSPI2的部分Pinmux。

2、涉及FlexSPI引腳

2.1 BootROM指定

　　前面講了，既然i.MXRT1060與i.MXRT1050是Pin2Pin兼容的，那麼它們的BootROM在FlexSPI NOR啓動的支持上是否是也同樣的呢？你猜對了，雖然i.MXRT1060有兩個FlexSPI模塊，可是它的BootROM僅指定了從FlexSPI1啓動，與i.MXRT1050是徹底一致的。
　　咱們能夠在i.MXRT1060芯片參考手冊System Boot這一章節找到BootROM指定的FlexSPI NOR引腳，痞子衡整理以下：

　　下表適用於i.MXRT1060（適用全系列封裝）：

　　i.MXRT1064內置了一片QSPI Flash，這片Flash固定連在FlexSPI2 PortA上，具體PAD是在GPIO_SPI分組裏，可是你在芯片手冊里根本找不到GPIO_SPI分組，由於這是芯片封裝內部的I/O，沒有引到外部BGA196封裝上。爲了充分利用片內Flash，其BootROM指定了僅從片內Flash所鏈接的FlexSPI2啓動。
　　下表適用於i.MXRT1064（適用全系列封裝）：

2.2 BootROM未指定

　　在此也列出不在BootROM指定的FlelxSPI NOR引腳，方便後續設計雙Flash時參考。

　　下表適用於i.MXRT106x（適用全系列封裝）：

3、單Flash鏈接方式

3.1 對於i.MXRT1060（3種）

　　參考上一篇文章《FlexSPI NOR啓動鏈接方式(RT1015/1020/1050)》 的 《3、單Flash鏈接方式（3種）》章節，在這方面，i.MXRT1060與i.MXRT1050是同樣的。

3.2 對於i.MXRT1064（1種）

　　單Flash鏈接方式對於i.MXRT1064來講就是一種，直接使用內部QSPI Flash，用戶板級設計根本不須要再考慮外掛Flash。這也是i.MXRT1064相比i.MXRT1060的最大意義所在。

4、雙Flash鏈接方式

　　i.MXRT1050/1020僅含單FlexSPI模塊，最大能夠同時掛4片QSPI Flash，i.MXRT106x的兩個FlexSPI模塊固然理論上能夠同時掛8片Flash。僅考慮接兩片Flash的話，選擇真的是太多了。

4.1 對於i.MXRT1060（18+4種）

　　參考上一篇文章《FlexSPI NOR啓動鏈接方式(RT1015/1020/1050)》 的 《4、雙Flash鏈接方式（18種）》章節，在這方面，i.MXRT1060也一樣支持i.MXRT1050所支持的18種鏈接方式。須要注意的是這18種鏈接均是基於FlexSPI1。
　　除了上述18種鏈接外，在i.MXRT1060上還能夠實現FlexSPI1和FlexSPI2上各鏈接一個Flash，這是i.MXRT1060相比i.MXRT1050的獨特優點，使用兩個FlexSPI模塊能夠自然解決在Code Flash中原地執行代碼去擦寫Data Flash這個難題。
　　所在在i.MXRT1060上又新增了以下4種組合方式：

Num	FlexSPI1 1st Option BootROM指定		FlexSPI2 BootROM未指定
	A_SS0	A_DATA[3:0] A_SCLK	A_SS0	A_SS1	A_DATA[3:0] A_SCLK	B_SS0	B_SS1	B_DATA[3:0] B_SCLK
1	✔ Code	✔	✔ Data		✔
2	✔ Code	✔		✔ Data	✔
3	✔ Code	✔				✔ Data		✔
4	✔ Code	✔					✔ Data	✔

4.2 對於i.MXRT1064（3+16種）

　　i.MXRT1064片內Flash固定爲Code Flash，所以咱們只須要外掛一片Data Flash就行。因此對於i.MXRT1064來講，雙Flash方案須要從頭設計，有了前面的基礎，我們按葫蘆畫瓢吧：

Note：下面組合方案中第17種方案，由於涉及跟內部QSPI共信號，因此外掛Flash需跟內部QSPI Flash型號保持一致。恩智浦並無公佈i.MXRT1064內部QSPI具體型號，但其實這也不是祕密，本身網上搜一搜相關信息吧，痞子衡就不在這裏透露了。

Num	FlexSPI 1st Option									FlexSPI 2nd Option				FlexSPI2
	BootROM未指定													BootROM指定		BootROM未指定
	A_SS0	A_SS1	A_DATA[3:0] A_SCLK	B_SS0	B_SS1	B_SCLK	B_DATA[3:0]	A_SS1	B_SS0	A_SS0	A_SS1	A_DATA[3:0] A_SCLK	B_DATA[3:0]	A_SS0	A_DATA[3:0] A_SCLK	A_SS1	B_SS0	B_SS1	B_DATA[3:0] B_SCLK
1	✔ Data		✔											✔ Code	✔
2		✔ Data	✔											✔ Code	✔
3			✔					✔ Data						✔ Code	✔
4			✔							✔ Data				✔ Code	✔
5			✔								✔ Data			✔ Code	✔
6	✔ Data											✔		✔ Code	✔
7		✔ Data										✔		✔ Code	✔
8								✔ Data				✔		✔ Code	✔
9										✔ Data		✔		✔ Code	✔
10											✔ Data	✔		✔ Code	✔
11				✔ Data		✔	✔							✔ Code	✔
12					✔ Data	✔	✔							✔ Code	✔
13						✔	✔		✔ Data					✔ Code	✔
14				✔ Data		✔							✔	✔ Code	✔
15					✔ Data	✔							✔	✔ Code	✔
16						✔			✔ Data				✔	✔ Code	✔
17														✔ Code	✔	✔ Data
18														✔ Code	✔		✔ Data		✔
19														✔ Code	✔			✔ Data	✔

5、雙FlexSPI主要用意

　　最後再簡單介紹一下雙FlexSPI的主要用意，咱們知道對於一些帶LCD屏的i.MXRT項目，經常須要大的顯存，芯片內部雖有高達1MB的RAM，但每每也捉襟見肘，因此咱們通常還須要外掛一片RAM。在i.MXRT1050上咱們是經過SEMC接口來接SDRAM，而到了i.MXRT1060上，除了接SDRAM以外，咱們還能夠經過FlexSPI接口連HyperRAM，HyperRAM相比SDRAM在I/O佔用上要少一些，這樣咱們就能夠省出更多的I/O用做其餘設計。這纔是雙FlexSPI的核心價值。

　　至此，恩智浦i.MX RT1060/1064(SIP)兩款MCU的FlexSPI NOR啓動的鏈接方式痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裏~~~

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