利用i.MX RT1xxx系列ROM集成的DCD功能可輕松配置指定外設(shè)

關(guān)于i.MX RT1xxx系列芯片BootROM中集成的DCD功能這個(gè)話題，早就想寫了，但是一直沒(méi)有動(dòng)筆，畢竟這個(gè)話題比較生澀，單獨(dú)講會(huì)比較枯燥。最近在支持一個(gè)i.MX RT1170客戶，需要在客戶板卡上跑其應(yīng)用代碼的壓力測(cè)試，但是客戶因?yàn)楸Ｃ艿木壒蕛H提供了應(yīng)用可執(zhí)行文件，而我們又需要在客戶應(yīng)用里額外加一些配置代碼做測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中會(huì)涉及多次斷電上電，如果掛外部調(diào)試器去做額外配置又太繁瑣，這時(shí)候DCD功能就派上用場(chǎng)了。

注：文中貼圖、代碼主要以i.MX RT1170為例，其余i.MX RT1xxx系列原理類似。

一、DCD是什么及其應(yīng)用場(chǎng)景

DCD是Device Configuration Data縮寫，這是i.MX RT1xxx系列芯片BootROM里帶的一個(gè)附加功能，主要用于App啟動(dòng)前系統(tǒng)外設(shè)的用戶定制化配置。我們知道i.MX RT1xxx系列芯片上電永遠(yuǎn)都是BootROM代碼先執(zhí)行，然后由BootROM再去加載App執(zhí)行。如果希望在App執(zhí)行前系統(tǒng)就已經(jīng)被配置到指定狀態(tài)（即不需要在App里去做這方面系統(tǒng)設(shè)置），那就需要借助DCD功能，你只需要按格式將DCD數(shù)據(jù)放到Boot Device指定偏移處即可，BootROM會(huì)自動(dòng)去解析執(zhí)行。

翻看芯片參考手冊(cè)Device Configuration Data(DCD)章節(jié)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)DCD數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)特別簡(jiǎn)單，它總共支持三類命令：Writedata（Tag是0xCC）、Checkdata（Tag是0xCF）、NOP（Tag是0xC0），這三類命令就是為了讀寫芯片外設(shè)寄存器而設(shè)計(jì)的，我們需要做的，就是組合這三類命令，完成指定外設(shè)模塊寄存器的設(shè)置序列。

任意打開(kāi)一個(gè)RT1170 SDK示例工程，都會(huì)包含dcd.c/h文件（僅當(dāng)工程選項(xiàng)預(yù)編譯宏里有XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE=1才會(huì)被使能）。

隨便摘其中兩句分析下，第一句表明是Writedata命令的*address=val_msk動(dòng)作合集，第二句是執(zhí)行*((uint32_t*)0x40CC0200)=0x00000703，也就是CCM->CLOCK_ROOT[kCLOCK_Root_Semc].CONTROL=0x703。

/*#1.1-129,commandheaderbytesformerged'Write-value'command*/
0xCC,0x04,0x0C,0x04,
/*#1.1,command:write_value,address:CCM_CLOCK_ROOT4_CONTROL,value:0x703,size:4*/
0x40,0xCC,0x02,0x00,0x00,0x00,0x07,0x03,

接著這個(gè)示例dcd.c內(nèi)容繼續(xù)聊，這其實(shí)是配置芯片SEMC外設(shè)，去初始化外部SDRAM的全部序列。

有了這個(gè)DCD設(shè)置，那么App里就可以不用管外部SDRAM初始化工作了，直接讀寫訪問(wèn)SDRAM完成相應(yīng)應(yīng)用業(yè)務(wù)功能即可，這也是DCD的典型應(yīng)用場(chǎng)景。如果應(yīng)用代碼直接是全部在SDRAM執(zhí)行，在不設(shè)計(jì)用戶二級(jí)Bootloader做加載的情況下，DCD是必選的解決方案。

二、以實(shí)際客戶案例代入DCD使用

現(xiàn)在回到客戶的實(shí)際案例，客戶RT1170板卡上用了一顆來(lái)自MXIC的OctalFlash，代碼是執(zhí)行在Flash上，現(xiàn)在我們需要測(cè)試不同F(xiàn)lexSPI1->DLLACR[SLVDLYTARGET]設(shè)置下的工作情況，而我們手頭僅有客戶可執(zhí)行文件。 將客戶可執(zhí)行文件下載進(jìn)板卡，并設(shè)置啟動(dòng)模式為從Flash啟動(dòng)（2'b10），然后掛上JLINK調(diào)試器讀取FlexSPI1->DLLACR寄存器值（該寄存器地址是0x400cc0c0），得到0x00400079，其中SLVDLYTARGET是默認(rèn)的理想值4'b1111，這個(gè)值是BootROM自動(dòng)配置的，我們無(wú)法通過(guò)FDCB啟動(dòng)頭來(lái)更改設(shè)置。

為了做壓力測(cè)試，我們需要更改不同的FlexSPI1->DLLACR[SLVDLYTARGET]值，比如將其設(shè)為4'b1000，這時(shí)候可以借助DCD來(lái)實(shí)現(xiàn)，我們直接使用MCUBootUtility工具（需要使用v4.1.1版本及以上）來(lái)使能DCD。 下載地址：https://github.com/JayHeng/NXP-MCUBootUtility/archive/refs/tags/v4.1.1.zip 將客戶板卡啟動(dòng)模式改為SerialDownload（2'b01），插上UART/USB下載線，打開(kāi)MCUBootUtility工具，在DCD設(shè)置界面里啟用"UseDCDdescription"選項(xiàng)，并在動(dòng)作框里直接輸入下面語(yǔ)句（這里直接是類C語(yǔ)法，會(huì)被工具自動(dòng)轉(zhuǎn)成DCD數(shù)據(jù)），然后連接、下載。 *(uint32_t*)0x400cc0c0=0x00400041;

將板卡設(shè)為從Flash啟動(dòng)模式后重新上電，掛上JLINK再去讀取，此時(shí)FlexSPI1->DLLACR已經(jīng)是期望的0x00400041，說(shuō)明DCD功能生效了。這里還有一個(gè)注意事項(xiàng)，即BootROM利用FDCB啟動(dòng)頭配置FlexSPI外設(shè)在前，解析執(zhí)行DCD數(shù)據(jù)在后，所以我們才能借助DCD實(shí)現(xiàn)這樣的更改測(cè)試。

三、DCD能配置全部外設(shè)嗎？

看起來(lái)DCD特別強(qiáng)大，那么它能幫助操作Arm 4GB系統(tǒng)空間里的全部地址嗎？答案是否定的，出于安全考慮，BootROM里做了地址限制，我們僅能用DCD操作如下指定的一些外設(shè)（不同i.MX RT系列有所不同）：
也就是說(shuō)，寄存器地址落在這個(gè)區(qū)間的外設(shè)，可以通過(guò)DCD配置，其它的則不可以。