[導(dǎo)讀]關(guān)于NOR Flash下載算法每個(gè)IDE/工具都有自己的下下載一套設(shè)計(jì)，雖然基本設(shè)計(jì)理念是串行一樣的，但細(xì)節(jié)方面還是算法設(shè)計(jì)有區(qū)別。
關(guān)注+星標(biāo)公眾號(hào)，下下載不錯(cuò)過(guò)精彩內(nèi)容 今天轉(zhuǎn)載痞子衡嵌入式的串行一篇文章，給大家Keil MDK工具下i.MXRT的算法設(shè)計(jì)串行NOR Flash下載算法設(shè)計(jì)。 在i.MXRT硬件那些事系列之 《在串行NOR Flash XIP調(diào)試原理》 一文中，下下載痞子衡簡(jiǎn)單提了一下串行NOR Flash下載算法的串行概念，并沒(méi)有介紹具體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，算法設(shè)計(jì)關(guān)于NOR Flash下載算法每個(gè)IDE/工具都有自己的下下載一套設(shè)計(jì)，雖然基本設(shè)計(jì)理念是串行一樣的，但是算法設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面還是有區(qū)別。上一篇痞子衡介紹了 《J-Link下算法設(shè)計(jì)》 ，下下載今天痞子衡就來(lái)細(xì)聊Keil ?MDK下的串行NOR Flash下載算法： 一、Keil MDK5對(duì)i.MXRT的算法設(shè)計(jì)支持
Keil μVision可以說(shuō)是MCU開(kāi)發(fā)者最熟悉的IDE了，大部分人剛開(kāi)始入行嵌入式學(xué)MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)該都是用得Keil C51環(huán)境（Keil μVision2），早期的Keil還只是一個(gè)小型的獨(dú)立軟件公司。2005年ARM收購(gòu)了Keil，并于2006年集成了RealView編譯器開(kāi)始支持ARM Cortex-M處理器，這便是后來(lái)的Keil MDK（Keil μVision3）。 2013年Keil μVision5發(fā)布，與Keil MDK4及之前版本不同，Keil MDK5分成MDK Core和Software Packs兩部分。MDK Core主要包含uVision5 IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和ARM Compiler5。Software Packs則可以在不更換MDK Core的情況下，單獨(dú)管理（下載、更新、移除）設(shè)備支持包和中間件更新包。 因此首次安裝的Keil MDK5并沒(méi)有直接支持i.MXRT，需要通過(guò)Software Packs組件來(lái)單獨(dú)安裝i.MXRT的相關(guān)軟件支持包。 二、使用Pack Installer添加新i.MXRT型號(hào)支持
Keil MDK5里默認(rèn)集成了Pack Installer，在IDE里可以直接打開(kāi)其界面，手動(dòng)添加所需的MCU主控相關(guān)軟件包。軟件包主要有兩個(gè)：Device Family Pack (DFP)和Board Support Pack (BSP) ，前者是對(duì)MCU芯片本身的支持，后者是對(duì)MCU開(kāi)發(fā)板的支持。 如果你不主動(dòng)安裝MCU軟件包也行，當(dāng)你打開(kāi)SDK里的任何一個(gè)例程（以i.MXRT1060為例），如果該例程對(duì)應(yīng)的MCU軟件包沒(méi)有安裝，IDE會(huì)自動(dòng)觸發(fā)Pack的安裝。DFP是必須要安裝的，BSP要看你具體使用哪塊板卡，痞子衡用得官方i.MXRT1060-EVK，因此還需要再手動(dòng)安裝NXP::EVK-MIMXRT1060_BSP： 安裝完MCU軟件包后，便可以正常編譯SDK工程，然后在Flash下載和調(diào)試了。痞子衡使用的是恩智浦官方EVK，板子上自帶了DAPLink調(diào)試器，當(dāng)然除了板載調(diào)試器，我們也可以外接J-Link調(diào)試器，在MDK工程選項(xiàng)里無(wú)論選擇哪種調(diào)試器，其默認(rèn)Flash下載算法是一樣的，都來(lái)自于DFP包 （\Keil_Packs\NXP\MIMXRT1062_DFP\12.2.0\arm\MIMXRT106x_QSPI_4KB_SEC.FLM） 如果默認(rèn)選擇的Flash下載算法文件不適用你的板子，那么你需要自己提供合適的算法文件(.FLM)，并將其放入MDK安裝目錄下(\Keil_v5\ARM\Flash)，重新打開(kāi)工程選項(xiàng)，新增的算法會(huì)自動(dòng)刷新到待選算法列表（還有另一種添加方式，即做一個(gè)完整的DFP包，包里包含下載算法，雖然ARM寫(xiě)了詳盡的文檔，但這種方式更適合芯片原廠去做）： 搞定了合適的下載算法文件，最后還需要檢查下兩個(gè)地址范圍，一個(gè)是Flash對(duì)應(yīng)的實(shí)際映射地址空間，另一個(gè)是下載算法文件運(yùn)行RAM地址空間。這點(diǎn)跟上一篇介紹的J-Link算法JLinkDevices.xml文件里需要填的兩個(gè)地址空間設(shè)計(jì)是一致的。 三、NOR Flash下載算法設(shè)計(jì)
Keil MDK下Flash下載算法是開(kāi)源的，有較詳細(xì)的文檔，文檔在arm-software的github主頁(yè)，根據(jù)這些文檔，我們基本可以了解其下載算法設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。 - 算法主頁(yè)：https://arm-software.github.io/CMSIS_5/Pack/html/flashAlgorithm.html
3.1 下載算法模板工程
Keil MDK提供了一個(gè)Flash下載算法的基礎(chǔ)模板工程，工程在\Keil_v5\ARM\Flash\_Template\NewDevice.uvprojx，該工程僅支持MDK（不支持MDK-Lite）編譯，除了工程設(shè)置外，該模板工程僅包含四個(gè)文件: \Keil_v5\ARM\Flash\FlashOS.h
\Keil_v5\ARM\Flash\_Template\FlashDev.c
\Keil_v5\ARM\Flash\_Template\FlashPrg.c
\Keil_v5\ARM\Flash\_Template\Target.lin
拿到基礎(chǔ)模板工程，我們需要根據(jù)目標(biāo)MCU內(nèi)核類型在工程選項(xiàng)里將默認(rèn)的ARMCM0內(nèi)核改掉，然后在FlashDev.c和FlashPrg.c里將算法API函數(shù)全部實(shí)現(xiàn)（默認(rèn)是空的），最后編譯工程生成.FLM即是我們要的算法文件（最終.FLM其實(shí)是通過(guò)After Build里的腳本命令將.axf直接改名的，F(xiàn)LM文件本質(zhì)上就是axf格式文件）。 3.2 下載算法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
算法本身結(jié)構(gòu)其實(shí)很簡(jiǎn)單，在FlashDev.c文件中有一個(gè)名為FlashDevice的結(jié)構(gòu)體常量，其原型定義在FlashOS.h中。該結(jié)構(gòu)體主要給IDE提供必要的Flash信息，其值必須根據(jù)實(shí)際板卡情況填寫(xiě)正確。 struct?FlashDevice?const?FlashDevice??=??{
???FLASH_DRV_VERS,?????????????//?Driver?Version,?do?not?modify!
???"New?Device?256kB?Flash",???//?Device?Name?
???ONCHIP,?????????????????????//?Device?Type
???0x00000000,?????????????????//?Device?Start?Address
???0x00040000,?????????????????//?Device?Size?in?Bytes?(256kB)
???1024,???????????????????????//?Programming?Page?Size
???0,??????????????????????????//?Reserved,?must?be?0
???0xFF,???????????????????????//?Initial?Content?of?Erased?Memory
???100,????????????????????????//?Program?Page?Timeout?100?mSec
???3000,???????????????????????//?Erase?Sector?Timeout?3000?mSec
//?Specify?Size?and?Address?of?Sectors
???0x002000,?0x000000,?????????//?Sector?Size??8kB?(8?Sectors)
???0x010000,?0x010000,?????????//?Sector?Size?64kB?(2?Sectors)?
???0x002000,?0x030000,?????????//?Sector?Size??8kB?(8?Sectors)
???SECTOR_END
};
除了FlashDevice之外，最核心當(dāng)然是FlashPrg.c里的7個(gè)API函數(shù)，這些API函數(shù)提供了實(shí)際的Flash擦寫(xiě)驗(yàn)功能，IDE會(huì)自動(dòng)按需調(diào)用這些API去實(shí)現(xiàn)在線下載。這些API原型是固定的，但具體函數(shù)實(shí)現(xiàn)是因板卡而異的。 關(guān)于算法工程還有一個(gè)不得不提的設(shè)計(jì)，那就是工程選項(xiàng)C/C++（包括Asm）下都勾選了Read-Only Position Independent 和 Read-Write Position Independent，表明下載算法本身不是使用固定地址鏈接，而是位置無(wú)關(guān)鏈接（也叫相對(duì)地址鏈接），算法代碼機(jī)器碼是可以被放到任意地址去執(zhí)行的，這也是為什么你可以在例程選項(xiàng)里去指定RAM for Algorithm。 3.3 下載算法API調(diào)用流程
當(dāng)在IDE里啟動(dòng)在線下載時(shí)，IDE會(huì)先將算法文件.FLM里的可執(zhí)行機(jī)器碼加載進(jìn)指定的RAM空間，然后組合調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)最重要的Flash擦除和寫(xiě)入，只要用戶App被正確寫(xiě)入Flash，IDE就能正常讀取Flash里代碼指令進(jìn)行單步調(diào)試了。如下圖便是擦除和寫(xiě)入操作的實(shí)際API組合調(diào)用流程： - https://arm-oftware.github.io/CMSIS_5/Pack/html/algorithmFunc.html
至此，Keil MDK工具下i.MXRT的串行NOR Flash下載算法設(shè)計(jì)介紹完畢。 ------------?END?------------ 如何編寫(xiě)ARM處理器的Bootloader線程、進(jìn)程、多線程、多進(jìn)程 和 多任務(wù)? 幾款優(yōu)秀的支持C、C++等多種語(yǔ)言的在線編譯器關(guān)注 微信公眾號(hào)『strongerHuang』，后臺(tái)回復(fù)“1024”查看更多內(nèi)容，回復(fù)“加群”按規(guī)則加入技術(shù)交流群。
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