---- 　　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**IAR開發環境下i.MXRT的序列NOR Flash下載演算法設計**。 　　在i.MXRT硬體那些事系列之[《在序列NOR Flash XIP除錯原理》](https://www.cnblogs.com/henjay724/p/11791498.html)一文中，痞子衡簡單提了一下序列NOR Flash下載演算法的概念，並沒有介紹具體設計細節，關於NOR Flash下載演算法每個IDE都有自己的一套設計，雖然基本設計理念是一樣的，但是細節方面還是有區別。在前面的文章裡，痞子衡分別介紹過[《J-Link下演算法設計》](https://www.cnblogs.com/henjay724/p/13770137.html)、[《Keil MDK下演算法設計》](https://www.cnblogs.com/henjay724/p/13837050.html)，今天痞子衡就來細聊IAR下的NOR Flash下載演算法： ### 一、IAR各版本對i.MXRT的支援 　　IAR跟Keil一樣都是非常經典的MCU開發IDE，可以說是難分伯仲，痞子衡求學期間就用IAR開發過MSP430微控制器，但是隻是淺嘗輒止，因為搞ARM Cortex-M就切換到更熟悉的Keil下了，直到畢業後加入恩智浦才一直在用IAR。這麼多年過去了，IAR還是當初那個獨立小公司，沒有被收購，而且依然保持競爭力，這一波RISC-V浪潮估計會讓它超越被ARM束縛的Keil。 　　從IAR官網上看，目前最新的IAR EWARM版本是v8.50.6，其能夠支援目前所有已量產的i.MXRT系列。如果你安裝的不是最新版本，比如安裝了v8.40，從 [IAR歷史各版本Release Note](http://supp.iar.com/MyPages/Allversions.asp?usecase=PRODUCT&product=EWARM&session=FCHR) 上看，v8.40版本不支援RT500和RT600，那麼如果想要支援新晶片（比如RT600），是不是一定要重新安裝最新IAR呢？其實未必！  　　IAR對新MCU型號的支援並不是與自身版本嚴格繫結的，其增加新晶片的方式很靈活，只需要按要求打上相應晶片的patch包即可。 ### 二、為當前IAR增加新i.MXRT型號支援 　　在 [IAR歷史各版本Release Note](http://supp.iar.com/MyPages/Allversions.asp?usecase=PRODUCT&product=EWARM&session=FCHR) 頁面點選 **8.50** 進入這個版本的專屬頁面，往下翻你會找到專門的i.MXRT600 patch包，直接下載這個包(ewarm850-nxp-imxrt5xx-6xx-patch4.zip檔案)。  　　有了patch包之後，打patch就相當簡單了，直接將ewarm850-nxp-imxrt5xx-6xx-patch4.zip包解壓放到IAR安裝目錄下即可，patch包的檔案目錄結構與IAR下安裝目錄結構是一樣的。  　　patch包裡的檔案很多，其中跟下載演算法相關的一共如下四個檔案：.board和.flash是xml檔案，其功能類似JLink下的JLinkDevices.xml檔案。.mac是預載入檔案，功能類似JLink下的.JLinkScript檔案，.out檔案就是真正的下載演算法可執行檔案。 ```text \arm\config\flashloader\NXP\FlashIMXRT600_EVK_FLEXSPI.board \arm\config\flashloader\NXP\FlashIMXRT600_EVK_FLEXSPI.flash \arm\config\flashloader\NXP\FlashIMXRT600_EVK_FLEXSPI.mac \arm\config\flashloader\NXP\FlashIMXRT600_EVK_FLEXSPI.out ``` 　　兩個xml檔案裡的程式碼含義在 \IAR Systems\Embedded Workbench 8.50.6\arm\doc\FlashLoaderGuide.ENU.pdf 文件的 **The flash memory configuration file** 和 **The flash memory system configuration file** 兩小節裡有詳細解釋。 #### 2.1 .board檔案程式碼分析 　　.board顧名思義就是板級描述檔案，每個.board檔案可以指向多個.flash檔案（如果這塊板子存在多塊flash）。讓我們試著分析 FlashIMXRT600_EVK_FLEXSPI.board 檔案中那些模板程式碼的含義：.board檔案裡可以有多個\塊，每個pass對應一種flash型別。在每個\裡最多有如下6個引數（其中loader引數是必須的，其他是可選）： ```text loader -- 指示.flash檔案路徑。 range -- Flash在晶片記憶體中的對映空間範圍。 abs_offset -- 當被下載的app連結地址與往Flash中下載的對映地址不同時，指示Flash下載地址。 rel_offset -- 作用與abs_offset類似，但是指示連結地址與下載地址間的偏移，可正可負。 flash_base -- Flash在晶片記憶體中的對映基地址，會覆蓋.flash檔案中同名引數。 args -- 傳入下載演算法FlashInit()函式，類argc/argv格式。 ```  #### 2.2 .flash檔案程式碼分析 　　.flash就是flash描述檔案了，這些資訊最終會提供給偵錯程式。讓我們繼續分析 FlashIMXRT600_EVK_FLEXSPI.flash 檔案中那些模板程式碼的含義：.flash檔案裡最多有如下12個引數（其中前四個引數是必須的，其他是可選）： ```text exe -- 指示下載演算法檔案(.out)路徑。 flash_base -- Flash在晶片記憶體中的對映基地址。 page -- Flash的頁大小。 block -- Flash的塊數量及大小。 gap -- 標示Flash中塊的無效區間，C-SPY會檢查並返回錯誤。 macro -- 指示預載入檔案(.mac)路徑。 online -- 指示下載演算法是否支援Flash斷點。 filler -- 下載時的padding內容，預設255(0xFF). checks -- 設為0則強制檢查下載演算法中函式（比如FlashWrite)的返回值，不啟用這些檢查能提升下載效能。 aggregate -- 如果Flash塊大小明顯小於RAM緩衝區，該引數設為1，可指示C-SPY高效使用RAM緩衝區去下載（比如將多個block資料放到RAM緩衝區）。 args -- 傳入下載演算法FlashInit()函式，類argc/argv格式。 args_doc -- args引數的描述欄位（IDE裡會顯示）。 ```  #### 2.3 使用下載演算法 　　隨便開啟一個i.MXRT600 SDK工程，在工程Option裡找到Debugger，然後進入Flashloader配置，在介面裡你可以看到前面介紹的.board和.flash檔案，以及可以直接設定這些xml檔案裡的部分引數。如果安裝的Flash下載演算法檔案不適用你的板子，那麼你需要自己提供合適的演算法檔案(.out)，並修改.flash檔案裡相應路徑以及引數即可。  ### 三、NOR Flash下載演算法設計 　　IAR下Flash下載演算法是開源的，\IAR Systems\Embedded Workbench 8.50.6\arm\doc\FlashLoaderGuide.ENU.pdf 文件有非常詳細的介紹，篇幅不長，只有47頁，建議全部讀一遍。 #### 3.1 下載演算法模板工程 　　IAR提供了一個Flash下載演算法的基礎模板，可從官網下載，也可以在IAR安裝目錄下找到，這個模板只是通用的演算法原始檔，沒有相應模板工程，並且原始檔只是演算法框架，沒有具體晶片相關的Flash驅動實現。 > * 模板官網下載：https://files.iar.com/public/cmsis/IAR_flashloader_framework_200.zip > * IAR下模板路徑：\IAR Systems\Embedded Workbench 8.50.6\arm\src\flashloader\framework2 　　該演算法基礎模板包含四個檔案，我們需要根據模板原始檔建立具體目標晶片的演算法工程，然後將flash_loader.h裡宣告的演算法API函式根據晶片去具體實現。 ```text \IAR\arm\src\flashloader\framework2\flash_loader.c \IAR\arm\src\flashloader\framework2\flash_loader.h \IAR\arm\src\flashloader\framework2\flash_loader_asm.s \IAR\arm\src\flashloader\framework2\flash_loader_extra.h ``` 　　演算法總共定義瞭如下5個API函式，其中關於初始化以及擦寫的API函式（FlashInit、FlashWrite、FlashErase）是必須要實現的，另外兩個是可選的。  　　其實在IAR安裝目錄下也提供了生成最終演算法檔案的IAR工程，我們可以直接在這個工程基礎上修改生成新演算法檔案。i.MXRT系列有四個演算法源工程。  #### 3.2 下載演算法結構設計 　　演算法本身結構相比MDK下演算法設計相對來說稍微複雜一點，僅以FlashInit相關的程式碼來介紹。flash_loader_asm.s檔案中定義了FlashInitEntry()入口，這個入口是直接由偵錯程式來呼叫的。 ```ASM ;--------------------------------- ; FlashInitEntry() ;--------------------------------- SECTION .text:CODE:ROOT(2) THUMB FlashInitEntry: BL Fl2FlashInitEntry BL FlashBreak ``` 　　FlashInitEntry()函式功能非常簡單，主要就是跳轉到Fl2FlashInitEntry()函式中，這個Fl2FlashInitEntry()函式原型在flash_loader.c檔案中。Fl2FlashInitEntry()還是隻是個架子，其主要是將theFlashParams全域性變數的一些Flash屬性相關內容傳入最關鍵的也是由使用者來實現的FlashInit()函式。theFlashParams內容由偵錯程式根據xml檔案中設定來初始化。 　　FlashInit()函式有兩個版本，__argc和__argv引數可帶也可不帶，實際上這個可選引數就是為i.MXRT系列單獨加的，主要用於傳遞外接Flash的資訊（比如2.3節圖片裡的 --MxicOct ）。其餘兩個重要函式FlashWrite、FlashErase與FlashInit程式碼結構類似，不予贅述。 ```C // parameter passing structure typedef struct { uint32_t base_ptr; uint32_t count; uint32_t offset_into_block; void *buffer; uint32_t block_size; } FlashParamsHolder; __root __no_init FlashParamsHolder theFlashParams; __no_init int __argc; __no_init char __argvbuf[MAX_ARG_SIZE]; #pragma required=__argvbuf __no_init const char* __argv[MAX_ARGS]; void Fl2FlashInitEntry() { #if USE_ARGC_ARGV theFlashParams.count = FlashInit((CODE_REF)theFlashParams.base_ptr, theFlashParams.block_size, // Image size theFlashParams.offset_into_block,// link adr theFlashParams.count, // flags __argc, __argv); #else theFlashParams.count = FlashInit((CODE_REF)theFlashParams.base_ptr, theFlashParams.block_size, // Image size theFlashParams.offset_into_block,// link adr theFlashParams.count); // flags #endif } ``` 　　讓我們再開啟FlashIMXRT1060_FlexSPI示例演算法工程，可以看到這個工程既包含了演算法基礎模板原始檔，也包含了使用者實現的i.MXRT1060的FlexSPI驅動。關於這個工程，有一個跟MDK下演算法工程比較大的區別就是，IAR演算法工程並沒有啟用位置無關的編譯，它更接近標準的嵌入式應用程式工程。  #### 3.3 下載演算法API呼叫流程 　　\IAR Systems\Embedded Workbench 8.50.6\arm\doc\FlashLoaderGuide.ENU.pdf 文件的 **The IAR Flash Loader process** 小節裡對於下載演算法呼叫過程有詳細解釋。痞子衡將其簡要整理在了下面這張圖裡：  　　至此，IAR開發環境下i.MXRT的序列NOR Flash下載演算法設計痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~ ### 歡迎訂閱 文章會同時釋出到我的 [部落格園主頁](https://www.cnblogs.com/henjay724/)、[CSDN主頁](https://blog.csdn.net/henjay724)、[知乎主頁](https://www.zhihu.com/people/henjay724)、[微信公眾號](http://weixin.sogou.com/weixin?type=1&query=痞子衡嵌入式) 平臺上。 微信搜尋"__痞子衡嵌入式__"或者掃描下面二維碼，就可以在手機上第一時間看了哦。