痞子衡嵌入式：致使串行NOR Flash在i.MXRT下沒法正常下載/啓動的常見因素之SFDP

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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致使串行NOR Flash在i.MXRT下沒法正常下載/啓動的常見因素之SFDP。

　　i.MXRT系列MCU發佈已兩年多了，基於i.MXRT的客戶產品也愈來愈多，能夠說是全面開花了。痞子衡做爲i.MXRT產品線的系統應用工程師，早期的時候還能夠盡情作參考設計，如今基本大量時間都被客戶支持佔據了。

　　由於i.MXRT系列都沒有內置Flash（RT1064, RT1024等SIP型號除外），所以爲其搭配一塊串行NOR Flash去啓動是客戶項目的頭等大事，而串行NOR Flash廠商很是多，客戶選擇餘地很大，所以咱們不得不與客戶一塊兒同茫茫Flash型號打交道，痞子衡也經常調侃本身已淪爲Flash測試工程師。

　　痞子衡在支持客戶解決串行NOR Flash下載啓動問題過程當中主要遇到幾個常見因素，這幾個因素可能會影響Flash在i.MXRT下沒法正常使用，今天痞子衡就重點跟你們聊聊SFDP這個因素。

1、SFDP標準簡介

　　SFDP又叫JESD216，是JEDEC協會於2011年開始推出的串行Flash接口標準，相似於CFI在並行NOR Flash上的標準。SFDP發展至今已經誕生了以下版本：

時間	標準
2011	JESD216
2013.07	JESD216A
2014.05	JESD216B
2018.08	JESD216C
2018.11	JESD216D
2019.08	JESD216D.01

　　咱們知道串行Flash廠商很是多，在2011年以前，你們都是各自玩，沒有明確的統一標準（雖然幾個領頭廠商起了示範做用，但各家在具體細節上仍是會有差別），這對於Flash用戶來講就比較麻煩了，須要把各家Flash手冊仔細研讀，不能漏掉任何一個細節。

　　隨着串行Flash市場需求愈來愈強烈，各個廠商也在鉚足勁給自家Flash加特性，這時候JEDEC站出來了，拉了幾個主要的Flash廠商一塊兒訂個SFDP標準，有了這個標準，Flash用戶就方便多了，尤爲是軟件設計人員，開發Flash驅動今後有標準可依，甚至一套驅動能夠用在全部支持SFDP標準的Flash上，實現各廠商Flash之間輕鬆切換。

2、部分Flash型號不支持SFDP

　　由於SFDP標準是2011年纔開始推出，新興Flash廠商（好比兆易創新）的產品基本都是支持SFDP標準的，而部分老牌Flash廠商（好比華邦）則存在老型號和新型號共存的問題。老型號都是2011年前設計生產的，不支持SFDP；2011年以後設計的新型號基本都是支持SFDP的。

　　華邦目前是串行Flash第一大廠商，痞子衡遇到好幾個i.MXRT客戶，選用的華邦NOR Flash，但Flash裏不支持SFDP，所以客戶支持稍微複雜一些。關於SFDP支持問題，痞子衡特別聯繫過華邦銷售人員，獲得了他們的答覆，華邦NOR Flash家族裏 W25QxxJV 和 W25QxxJW 系列都是新型號，所有支持SFDP；而 W25QxxFV 和W25QxxFW 系列屬於老型號，大多沒有SFDP，可是也有以下部分型號支持SFDP：

　　雖然咱們能夠在後續開發的過程當中也能正常使用非SFDP標準的Flash以及能經過讀SFDP命令查詢出芯片是否支持SFDP，但最好在Flash選型前就能明確知道其SFDP狀況，這個須要跟Flash廠商銷售溝通好。總之，痞子衡推薦你們選用各廠商支持SFDP標準的新型號。

3、不支持SFDP的Flash如何適用i.MXRT下載

　　若是你認真看過痞子衡寫的i.MXRT啓動系列文章，你應該知道i.MXRT之因此可以支持市面上幾乎全部的串行NOR Flash啓動是靠的512 byte的FDCB結構體，這個結構體原型即flexspi_nor_config_t，它能夠描述啓動所需的全部Flash參數信息。

　　i.MXRT在啓動時首先會用1bit SDR時序模式去獲取用戶放在Flash開始或偏移0x400處（因i.MXRT型號而異）的FDCB，而後根據FDCB裏的信息去進一步配置啓動，所以Flash裏有無SFDP其實不影響啓動，只要在FDCB裏描述清楚便可。

　　可是Flash裏有無SFDP很是影響在i.MXRT相關配套工具下的擦寫操做（俗稱下載），由於全部工具（JLink、各IDE、ROM配套Flashloader、痞子衡的MCUBootUtility）默認都是基於SFDP來設計Flash下載算法的。

　　僅以ROM配套Flashloader爲例，其上位機工具是blhost.exe，它有以下經典的命令序列。這個序列就是利用用戶提供簡化的串行Flash配置值0xc0000007（描述通常的四線QSPI）來初始化FlexSPI以及Flash，爲後續擦寫操做作準備。

blhost -u -- fill-memory 0x20202000 4 0xc0000007
blhost -u -- configure-memory 0x9 0x20202000

　　configure-memory命令底層究竟是什麼樣的邏輯呢？讓咱們找到任何一個SDK包，在\SDK_2.x.x_MIMXRTxxxx-EVK\middleware\mcu-boot\src\memory\src\flexspi_nor_memory.c裏能夠找到以下函數flexspi_nor_mem_config()，它就是其底層邏輯，在這個函數裏咱們能夠看到，Flashloader會判斷傳來的config值究竟是簡化的serial_nor_config_option_t，仍是完整的flexspi_nor_config_t。

　　若是config是簡化的serial_nor_config_option_t，Flashloader會調用flexspi_nor_get_config()函數去自動填充生成完整的flexspi_nor_config_t，你能夠繼續去看flexspi_nor_get_config()函數的實現，對於普通四線QSPI，其就是根據Flash裏讀回的SFDP表內容來作的填充，所以這種方式下SFDP不可缺。

status_t flexspi_nor_mem_config(uint32_t *config)
{
    status_t status = kStatus_InvalidArgument;
    bool isNorConfigOption = false;

    serial_nor_config_option_t *option = (serial_nor_config_option_t *)config;
    flexspi_nor_config_t *norConfig = (flexspi_nor_config_t *)config;

    if (option->option0.B.tag == kSerialNorCfgOption_Tag)
    {
        status = flexspi_nor_get_config(s_flexspiNorContext.instance, &s_flexspiNorConfigBlock, option);
        // ...
        isNorConfigOption = true;
    }
    else if (norConfig->memConfig.tag == FLEXSPI_CFG_BLK_TAG)
    {
        memcpy(&s_flexspiNorConfigBlock, norConfig, sizeof(flexspi_nor_config_t));
        isNorConfigOption = true;
    }
    // ...

    if (isNorConfigOption)
    {
        status = flexspi_nor_flash_init(s_flexspiNorContext.instance, &s_flexspiNorConfigBlock);
        // ...
    }

    return status;
}

　　上面這種0xc0000007搞定一切四線QSPI的方式僅適用於含SFDP的Flash，對於不含SFDP的Flash怎麼辦呢。其實上面已經給瞭解決方法，那就是直接提供完整的FDCB，所以i.MXRT相關配套工具下載算法都須要相應改一下，痞子衡在兩個項目上都作了非SFDP Flash支持：

1. J-Link下載算法源工程，能夠參考 /boards/msft_rt600_xproject/flash_algo_b0_silicon/Keil_JLink 這個源工程
2. MCUBootUtility v2.3更新，參看文章 《MCUBootUtility v2.3發佈，此次再也不放過任何一款Flash》 第2.3節

　　至此，致使串行NOR Flash在i.MXRT下沒法正常下載/啓動的常見因素之SFDP痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裏~~~

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