英飛凌TC27X芯片的啟動(dòng)學(xué)習(xí)筆記

啟動(dòng)軟件是芯片復(fù)位后執(zhí)行的第一個(gè)軟件。

SSW在CPU0上執(zhí)行 - 所有其他CPU在引導(dǎo)期間保持Halt狀態(tài)，由用戶軟件啟動(dòng)，而：

BootROM中的SSW起始地址是CPU0的程序計(jì)數(shù)器寄存器中的復(fù)位值。從該位置獲取指令，這是在任何設(shè)備啟動(dòng)之后執(zhí)行的第一條指令。在此入口點(diǎn)之后，固件立即檢查testmode，如果選擇了testmode，則執(zhí)行跳轉(zhuǎn)到測(cè)試固件

最后一條SSW指令跳轉(zhuǎn)到第一條用戶代碼指令。取決于用戶選擇的啟動(dòng)配置，可以從不同位置獲取該第一用戶指令。

啟動(dòng)軟件包含根據(jù)以下一項(xiàng)或多項(xiàng)初始化設(shè)備的過(guò)程：

以前存儲(chǔ)在專用Flash位置的信息

專用寄存器/存儲(chǔ)器位置中的特殊位/字段的當(dāng)前狀態(tài)

觸發(fā)SSW執(zhí)行的事件類型(最后一次重置事件)，SSW執(zhí)行可以由不同的事件觸發(fā)，包括上電、系統(tǒng)復(fù)位、應(yīng)用復(fù)位。

應(yīng)用于外部(配置)引腳的值(可選)SSW還會(huì)調(diào)用 - 以防 - 其他固件模塊。

啟動(dòng)時(shí)的時(shí)鐘系統(tǒng)

上電或是系統(tǒng)復(fù)位后，時(shí)鐘模塊處于初始化狀態(tài)，各個(gè)總線的時(shí)鐘頻率如下：

而應(yīng)用程序復(fù)位后，時(shí)鐘系統(tǒng)不會(huì)改變其狀態(tài)，因此器件以與復(fù)位事件之前相同的頻率和時(shí)鐘源運(yùn)行。

有個(gè)注意的點(diǎn)是上電啟動(dòng)過(guò)程和系統(tǒng)復(fù)位會(huì)重寫(xiě)從CPU0 DSPR起的8 KByte空間。因此，應(yīng)用軟件不應(yīng)使用該區(qū)域保存數(shù)據(jù)。不同復(fù)位的影響如下圖所示。

啟動(dòng)模式

其中HWCFG[0:2]用于配置MCU的供電模式，HWCFG[3]是BMI的選擇引腳，它決定啟動(dòng)配置從引腳HWCFG[4:5]選擇，還是從Flash中BMI選擇。為了節(jié)省引腳資源和避免安全漏洞，通常啟動(dòng)模式選擇用Flash中的BMI，芯片的判斷流程如下圖所示。

BMI信息存放在BMHD寄存器中，共由9個(gè)字段組成，如下圖所示，F(xiàn)lash中的BMHD寄存器總共有4個(gè)，如圖2所示，其目的是為了做冗余設(shè)計(jì)，保證在一個(gè)或多個(gè)損壞時(shí)，芯片仍能正常啟動(dòng)。

其中：

1、STADABM存放的是用戶代碼的入口地址;

2、BMI用于配置用戶的啟動(dòng)模式，BMI.PINDIS用于配置是否屏蔽硬件HWCFG[3:5]引腳功能，如果該位置位，那么BMI.HWCFG用作啟動(dòng)配置;

3、LCL0LSEN、LCL1LSEN用于配置是否使能core0、core1的鎖步功能;

4、BMHDID為固定值0xB359;

5、ChkStart、ChkEnd用于存放計(jì)算CRC的起始地址和末尾地址，CRCrange、CC—R—C—r—a—n—g—e—分別是按照IEEE802.3中的CRC算法計(jì)算的CRC值和其取反的值;

6、CRChead、C—R—C—h—e—a—d—是計(jì)算BMHD的00H~17H的CRC值和其取反的值。

啟動(dòng)流程

如下圖所示，主要的初始化過(guò)程在CPU0上執(zhí)行，如果初始化階段要求鎖步核校驗(yàn)，也可以切換至CPU1。其中Firmware固化在BootROM中的啟動(dòng)程序。對(duì)于冷復(fù)位，可以通過(guò)配置PROCOND寄存器選擇性地初始化內(nèi)存區(qū)。下面結(jié)合圖3介紹啟動(dòng)的主要步驟：

1、調(diào)用Cstart()函數(shù)初始化C運(yùn)行環(huán)境;初始化堆棧指針和程序狀態(tài)字(PSW)寄存器，A10寄存器用作堆棧指針，用戶堆棧指針基地址和堆棧大小通過(guò)連接文件設(shè)置，啟動(dòng)代碼應(yīng)該測(cè)試和初始化用于堆棧的存儲(chǔ)區(qū)，對(duì)齊堆棧邊界;上下文存儲(chǔ)區(qū)(CSA)初始化，PSW(CDC )寄存器中表示連續(xù)上下文切換的調(diào)用深度內(nèi)容應(yīng)該被重置，通過(guò)PCXI、LCX、FCX寄存器初始化CSA鏈表，通過(guò)連接文件配置CSA的大小;中斷及陷阱向量表的基地址初始化，也就是BIV和BTV寄存器;初始化PCON和DCON寄存器使能程序緩存、數(shù)據(jù)緩存，該寄存器的配置能有效縮短程序的運(yùn)行時(shí)間;清除bss段的內(nèi)存，復(fù)制data段的數(shù)據(jù)至內(nèi)存中。

2、確認(rèn)已發(fā)生的復(fù)位時(shí)間類型，并測(cè)試是否有電源故障和內(nèi)存數(shù)據(jù)是否一致。如果復(fù)位類型為應(yīng)用復(fù)位，且內(nèi)存數(shù)據(jù)沒(méi)有破壞，則不需要初始化內(nèi)存、時(shí)鐘、Flash模塊，從而進(jìn)入快速啟動(dòng)過(guò)程。

3、初始化驅(qū)動(dòng)和外設(shè)至默認(rèn)狀態(tài)。例如將端口引腳初始化為所需要的初始電氣狀態(tài)。

4、進(jìn)行安全測(cè)試和初始化。包括CPU測(cè)試、RAM測(cè)試、SMU警告檢測(cè)和其他重要的安全啟動(dòng)測(cè)試。另外可以調(diào)用safeTlib程序。

5、完成安全測(cè)試之后，對(duì)應(yīng)用需要的硬件模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行初始化，時(shí)鐘初始化，F(xiàn)lash配置，GTM初始化等。

6、在驅(qū)動(dòng)程序初始化后，此時(shí)硬件只啟動(dòng)了CPU0，其他核仍保持Halt狀態(tài)，軟件通過(guò)調(diào)用Startcore()、Cstart()函數(shù)啟動(dòng)和初始化相應(yīng)的核，最后把控制權(quán)交給操作系統(tǒng)。

審核編輯：湯梓紅