大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是i.MXRT上使能NOR Flash的Continuous read模式在软复位后无法正常启动问题的解决经验。
前一篇文章 《在i.MXRT启动头FDCB里使能串行NOR Flash的Continuous read模式》 里，痞子衡简单介绍了Flash的Continuous read模式作用与意义，并且在MIMXRT1170-EVK上尝试使能了芯成IS25WP128的Continuous read模式做了一次实践（主要是文中第三节FDCB启动头的改动）。
但其实在i.MXRT上使能Flash的Continuous read模式是有点小陷阱的，如果你在App代码里直接插一句 NVIC_SystemReset() 函数的调用，即对主控芯片做一次软复位，你会发现芯片没有从Flash正常启动，这是因为Flash此时仍处于Continuous read模式，这种情况下BootROM有时不能正常配置读取Flash内容去启动App。今天痞子衡就来跟大家探讨解决这个问题。
- 本系列会有多篇文章，每篇文章均从一个核心切入点出发，给出一系列具体实现方案。
- 本系列均以MIMXRT1170-EVK板为示例目标对象，板载Flash型号为芯成IS25WP128（其他i.MXRT芯片和Flash型号下实现流程也差不多，需查看对应数据手册）。
一、解决思路
我们知道无法启动问题是由于主芯片发生软复位但Flash仍处于Continuous read模式造成的，要解决这个问题无非如下三个角度，痞子衡会在后面具体实现方案里按这些角度全部搞一次（如果适用的话）。
- 一、ROM方面不做任何相关处理，但App在调用NVIC_SystemReset()做复位前将Flash先切回到Normal模式；
- 二、App方面不做任何相关处理，对BootROM相关配置做一些调整，让BootROM也能正常处理处于Continuous read模式的Flash；
- 三、ROM和App联合对Flash模式切换做一些特殊处理。
二、核心切入点（借助Flash的硬复位引脚功能）
本文找的核心切入点是利用Flash的硬件复位引脚。Flash的硬件复位引脚有两种：一种是独立的，常见于SOIC-16封装上（这种情况下对板级设计有要求，需要在板级设计时将Flash复位引脚连到主芯片i.MXRT的GPIO上）；另一种是复用在IO3上的，常用于SOIC-8封装上。
如果是独立的复位引脚（RESET#），则主芯片GPIO直接做拉低操作即可（注意低电平持续时间的要求，详见Flash数据手册）；如果是复用的复位引脚（RESET#/IO3），则需要先激活IO3的复位功能，然后做拉低操作。
在IS25WP128数据手册里可以找到RESET#信号低电平至少需要持续1us（下表tRESET，如果RESET#低电平持续时间小于1us，也许不会影响Flash器件的复位，但不推荐），Flash进入复位后需要最大100us的恢复时间（下表tHWRST），在恢复期间内对Flash进行读写擦操作并不会生效，因此复位函数里（下文3.2节里的reset_flash_via_pin）最好保证足够的等待时间（这样后续代码里的Flash操作可靠性就得到了保证）。
三、具体实现
本章节描述的方法，如果是在App里（这里均指XIP App）完成，那么App里增加的相关处理代码（注意是执行到的全部代码）需要是 ramfunc 属性（即运行在内部RAM里），这样操作Flash时可以不受限制。此外代码运行前需要把全局中断关掉，防止执行过程中有中断触发，导致Flash里的相关IRQHandler函数被执行。
#if (defined(__ICCARM__))
__ramfunc
#endif
void reset_flash_to_normal(void)
{
__disable_irq();
// 处理代码，使Flash返回到Normal模式
NVIC_SystemReset();
}
3.1 仅ROM方面做相关处理
我们先仅从ROM单方面角度来解决问题，可以先看下痞子衡之前的旧文 《深入i.MXRT1050系列ROM中串行NOR Flash启动初始化流程》 里的2.1节。i.MXRT全系列ROM里关于串行NOR Flash启动流程大同小异。
如果要利用ROM里集成的Flash硬件复位功能，则Flash本身必须包含独立的硬件RESET#引脚。本系列示例主芯片i.MXRT1170的fusemap表里关于RESET_PIN的相关定义如下，那么板级设计时Flash RESET#引脚应该连接到GPIO4[3]或者GPIO2[8]（根据fuse 0xC80[5]位而定），并且我们还要将fuse 0xC80[7]位烧写为1。
3.2 仅App方面做相关处理
上一小节里的方法先决条件是Flash要包含独立RESET#引脚，但实际客户项目中SOIC-8封装的Flash选择更多。所以我们更多应该在复用的RESET#/IO3引脚上做文章，这就要从App方面的角度来解决问题了。
我们先从IS25WP128数据手册看看RESET#/IO3引脚详细功能解释，主要如下两点：
1. IO3引脚仅当QE模式不使能（Flash内部Status Register[6] = 0）的时候，其功能才是HOLD#/RESET#
2. IO3引脚复用功能HOLD#/RESET#由Flash内部Read Register[7]位决定，默认值为0，是HOLD#功能
所以 reset_flash_to_normal() 函数里我们需要先设Status Register将Flash切到QE不使能的状态（i.MXRT启动运行App时，Flash应处于QE使能的状态），然后再设Read Register将IO3复位功能指定为RESET#，然后拉低IO3对应的GPIO直到满足复位最小时间要求，最后再将之前改写的Status Register/Read Register全部恢复。过程中主要涉及如下命令：
代码可以基于 SDK_2.9.1_MIMXRT1170-EVKoardsevkmimxrt1170driver_examplesflexspi orpolling_transfercm7下面的 flexspi_nor_polling_transfer.c 和 flexspi_nor_flash_ops.c，并新增如下代码：
#define NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_WRITESTATUSREG 9
#define NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_SETREADPARAM 14
const uint32_t customLUT[CUSTOM_LUT_LENGTH] = {
// ...
/* 原来 Write Status Register */
[4 * NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_WRITESTATUSREG] =
FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_SDR, kFLEXSPI_1PAD, 0x01, kFLEXSPI_Command_WRITE_SDR, kFLEXSPI_1PAD, 0x04),
// 新增 Set read parameter
[4 * NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_SETREADPARAM] =
FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_SDR, kFLEXSPI_1PAD, 0x63, kFLEXSPI_Command_WRITE_SDR, kFLEXSPI_1PAD, 0x04),
};
status_t flexspi_nor_set_flash_register(FLEXSPI_Type *base, uint32_t seqIdx, uint32_t regValue)
{
flexspi_transfer_t flashXfer;
status_t status;
uint32_t writeValue = regValue;
/* Write enable */
status = flexspi_nor_write_enable(base, 0);
if (status != kStatus_Success)
{
return status;
}
flashXfer.deviceAddress = 0;
flashXfer.port = kFLEXSPI_PortA1;
flashXfer.cmdType = kFLEXSPI_Write;
flashXfer.SeqNumber = 1;
flashXfer.seqIndex = seqIdx;
flashXfer.data = &writeValue;
flashXfer.dataSize = 1;
status = FLEXSPI_TransferBlocking(base, &flashXfer);
if (status != kStatus_Success)
{
return status;
}
status = flexspi_nor_wait_bus_busy(base);
/* Do software reset. */
FLEXSPI_SoftwareReset(base);
return status;
}
// MIMXRT1170-EVK上GPIO10[20]引脚连到了Flash的IO3上
void reset_flash_via_pin(void)
{
gpio_pin_config_t gpio_config = {
.direction = kGPIO_DigitalOutput,
.outputLogic = 0U,
.interruptMode = kGPIO_NoIntmode
};
GPIO_PinInit(GPIO10, 20U, &gpio_config);
IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO_SD_B2_11_GPIO10_IO20, 0U);
// Pin拉高
GPIO_PinWrite(GPIO10, 20U, 1U);
SDK_DelayAtLeastUs(10, SystemCoreClock);
// Pin拉低10us（需持续至少tRESET = 1us时间）
GPIO_PinWrite(GPIO10, 20U, 0U);
SDK_DelayAtLeastUs(10, SystemCoreClock);
// Pin拉高（需持续最大tHWRST = 100us时间）
GPIO_PinWrite(GPIO10, 20U, 1U);
SDK_DelayAtLeastUs(100, SystemCoreClock);
}
void reset_flash_to_normal(void)
{
__disable_irq();
flexspi_nor_flash_init(EXAMPLE_FLEXSPI);
// Disable quad mode.
flexspi_nor_set_flash_register(EXAMPLE_FLEXSPI, NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_WRITESTATUSREG, 0x00);
// Set IO3 pin to Reset func
flexspi_nor_set_flash_register(EXAMPLE_FLEXSPI, NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_SETREADPARAM, 0x80);
// Drive IO3 to low for at least 1us
reset_flash_via_pin();
// Set back IO3 pin func
flexspi_nor_set_flash_register(EXAMPLE_FLEXSPI, NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_SETREADPARAM, 0x00);
// Enter quad mode.
flexspi_nor_set_flash_register(EXAMPLE_FLEXSPI, NOR_CMD_LUT_SEQ_IDX_WRITESTATUSREG, 0x40);
NVIC_SystemReset();
}
为了保证上述代码均执行在RAM里，工程链接文件里（以IAR示例）需做如下改动：
initialize by copy { readwrite,
section .textrw,
object fsl_common.o,
object I64DivZer.o,
object I64DivMod.o,
object fsl_gpio.o,
object fsl_flexspi.o,
object flexspi_nor_flash_ops.o,
object flexspi_nor_polling_transfer.o,
section CodeQuickAccess };
3.3 ROM和App联合处理
关于ROM和App联合处理角度，在复位引脚这个切入点上并没有什么优势，此处略去。
至此，i.MXRT上使能NOR Flash的Continuous read模式在软复位后无法正常启动问题的解决经验痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~
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