大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是i.MXRTxxx系列ROM中靈活的序列NOR Flash啟動硬復位引腳選擇。

　　關於 i.MXRT 系列 BootROM 中序列 NOR Flash 啟動流程，痞子衡寫過一篇非常詳細的文章 《深入i.MXRT1050系列ROM中序列NOR Flash啟動初始化流程》，這篇文章主要針對 i.MXRT1xxx 四位數系列，但基本上也適用 i.MXRTxxx 三位數系列，僅一些細節處有區別。

　　在序列 NOR Flash 熱啟動過程中（非首次上電覆位，而是單純系統軟復位 NVIC_SystemReset），有很多場景下均需要先復位一下 Flash ，將其恢復到預設的 Normal 模式，然後 Flash 才能被 BootROM 正常啟動。這些場景包括 Flash 在上次系統執行時被配置到了某種特殊執行模式（QSPI 進入 Continuous Read 或者 QPI 模式，Octal Flash 進入 OPI 模式等），或者直接進到了低功耗模式（Deep Power Down）。

　　本文就是介紹利用 BootROM 裡整合的 Flash 硬復位功能來完成 Flash 復位操作。閒話少敘，進入正文：

• 備註1：本文主要針對已量產的 i.MXRT500/600 。
• 備註2：本文僅適用那些包含獨立 RESET# 引腳的 Flash。

一、BootROM中實現

　　在 《深入i.MXRT1050系列ROM中序列NOR Flash啟動初始化流程》 一文的 2.1 節裡，我們知道在 i.MXRT1xxx 四位數系列 BootROM 裡同樣集成了 Flash 硬復位功能，但是用於連線 Flash RESET# 引腳的 GPIO 是固定的（i.MXRT1050 上是GPIO1[9]，i.MXRT1170 上是GPIO4[3] / GPIO2[8]），這對 PCB 設計有一定限制，如果被指定的 GPIO 在專案設計裡有不可替代的功能，那隻能放棄 BootROM 裡這個 Flash 復位功能了。

　　鑑於 i.MXRT1xxx 裡 GPIO 指定不夠靈活的缺陷，恩智浦 ROM 小組在 i.MXRTxxx 系列裡做了改進，我們來看 i.MXRT600 的 fusemap 表，其中 BOOT_CFG[1] 裡關於 QSPI_RESET_PIN 定義如下：

　　我們看到了 3bit GPIO_PORT （0-7） 和 5bit GPIO_PIN_NUM （0-31） 設定，有了這個設定，用於連線 Flash RESET# 引腳 的 GPIO 選擇就非常靈活了，基本可以涵蓋所有 GPIO，因此專案 PCB 設計裡只要隨便找一個空閒的 GPIO 連到 Flash RESET# 引腳即可。

　　該功能在 BootROM 裡實現程式碼大概如下：

const clock_ip_name_t k_GpioClocks[8] = { kCLOCK_HsGpio0, kCLOCK_HsGpio1, kCLOCK_HsGpio2, kCLOCK_HsGpio3,
                                          kCLOCK_HsGpio4, kCLOCK_HsGpio5, kCLOCK_HsGpio6, kCLOCK_HsGpio7 };

const RSTCTL_RSTn_t k_GpioResets[8] = { kHSGPIO0_RST_SHIFT_RSTn, kHSGPIO1_RST_SHIFT_RSTn, kHSGPIO2_RST_SHIFT_RSTn, kHSGPIO3_RST_SHIFT_RSTn, 
                                        kHSGPIO4_RST_SHIFT_RSTn, kHSGPIO5_RST_SHIFT_RSTn, kHSGPIO6_RST_SHIFT_RSTn, kHSGPIO7_RST_SHIFT_RSTn};

if (OCOTP->OTP_SHADOW[0x61] & 0x400)
{
    // Initialize Reset Pin
    uint32_t portInstance = (OCOTP->OTP_SHADOW[0x61] & 0x3800) >> 15;
    uint32_t gpioInstance = (OCOTP->OTP_SHADOW[0x61] & 0x7c000) >> 18;

    // Enable Clock before accessing registers
    CLOCK_EnableClock(k_GpioClocks[portInstance]);
    RESET_PeripheralReset(k_GpioResets[portInstance]);

    // Configure the port to GPIO mode with pull-up resistor enabled.
    IOPCTL->PIO[portInstance][gpioInstance] = IOPCTL_PIO_FSEL(0) | IOPCTL_PIO_PUPDENA(1) | IOPCTL_PIO_PUPDSEL(1) | IOPCTL_PIO_FULLDRIVE(1);
    GPIO->DIRSET[portInstance] = (1u << gpioInstance);

    // High
    GPIO->SET[portInstance] = (1u << gpioInstance);
    flexspi_sw_delay_us(250);
    // Low
    GPIO->CLR[portInstance] = (1u << gpioInstance);
    flexspi_sw_delay_us(250);
    // High
    GPIO->SET[portInstance] = (1u << gpioInstance);
    flexspi_sw_delay_us(500);
}

二、在MIMXRT685-EVK上實踐

　　我們現在在官方 MIMXRT685-EVK 上實測一下這個功能，EVK 上選用的 Flash 型號是旺巨集的 MX25UM51345G，這顆 Flash 有獨立的 RESET# 引腳（A4），它被連到了主晶片的 PIO2_12 腳上。

　　要想啟用 BootROM 中 Flash 硬復位功能需要燒寫 eFuse（也可以寫相應 OCOTP Shadow Register 來替代，Shadow Register 只在上電或者觸發 OCOTP refresh 命令時從 eFuse 中載入一次值，其後即使軟復位 Shadow Register 值也不丟失），我們暫且用寫 Shadow Register 方式來測試。

　　正好前段時間痞子衡在做 SBL 專案寫了篇文章 《在SBL專案實戰中妙用i.MXRT1xxx裡SystemReset不復位的GPR暫存器》，裡面就有系統軟復位需求，在支援 i.MXRT600 時就遇到了問題，因為第一次啟動後 MIMXRT685-EVK 上的這顆 Octal Flash 被配置到了 OPI 模式，需要復位後才能正常被 BootROM 啟動，所以我們直接就用上了 BootROM 裡的 Flash 硬復位功能，程式碼很簡單：

void isp_cleanup_enter(uint32_t flag)
{
    CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Rtc);
    RTC->CTRL &= ~RTC_CTRL_SWRESET_MASK;
    RTC->GPREG[0] = flag;

    // Reset Flash to normal mode by BootROM
    // QSPI_RESET_PIN_ENABLE = 1'b1, GPIO_PORT = 3'b010, GPIO_PIN_NUM = 5'b01100
    OCOTP->OTP_SHADOW[0x61] = 0x314000;
    __DSB();

    NVIC_SystemReset();
}

　　至此，i.MXRTxxx系列ROM中靈活的序列NOR Flash啟動硬復位引腳選擇痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~

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衡傑(痞子衡)，目前就職於恩智浦MCU系統部門，擔任嵌入式系統應用工程師。

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