痞子衡嵌入式：恩智浦i.MX RT1xxx系列MCU启动那些事（13.A）- LPSPI NOR启动时间(RT1170)

　　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恩智浦i.MX RT1170 1bit SPI NOR恢复启动时间。

　　本篇是i.MXRT1170启动时间评测第三弹了，前两篇分别给大家评测了Raw NAND启动时间（基于A0芯片的EVK）、Serial NOR启动时间（基于B0芯片和EVB），今天痞子衡拿到了B0芯片配套的EVK (Rev.C)，其实i.MXRT1170系列EVK还有个区别于i.MXRT10xx系列EVK的地方就是首次放了Secondary Boot Flash（挂在LPSPI接口上），老规矩，痞子衡继续为大家测一测从LPSPI Flash的恢复启动时间（这里指在ITCM执行，暂不考虑在SDRAM执行）。

一、准备工作

1.1 知识储备

　　在开始测试之前，你需要认真读一下痞子衡的旧文《恩智浦i.MX RT1xxx系列MCU启动那些事（13）- 从Serial(1-bit SPI) EEPROM/NOR恢复启动》，对i.MXRT从1bit NOR恢复启动的原理有一个充分认识。

　　无论是Raw NAND还是Serial NOR，都属于Primary Flash，它们是一级启动设备。仅当选中的一级启动设备中没有可启动的App时（比如Flash被误擦除，比如Flash信号线有干扰，比如开启了签名但验签失败等），1bit SPI NOR才会发挥作用，BootROM会从1bit SPI NOR起始地址处加载initial image数据（4KB），再根据initial image里的IVT,Boot Data获取Application起始地址以及总长度，然后再将Application全部拷贝到相应SRAM里去启动，其过程如下图所示：

1.2 时间界定

　　关于时间起点和终点，参考《FlexSPI NOR启动时间》里的1.2节，方法保持一致。

1.3 制作应用程序

　　关于应用程序制作，参考《SEMC NAND启动时间》里的1.3节。

1.4 下载应用程序

　　应用程序的下载需借助痞子衡开发的 NXP-MCUBootUtility 工具（v2.4版本及以上），EVK上的Flash型号是MX25L4006，并且连接的是主芯片的LPSPI1引脚（注意并不是任意Pinmux的LPSPI1都可以的，具体请查看芯片参考手册里System Boot章节的第一段）。

　　翻看MX25L4006的数据手册，它的总容量是512KB，Page Size是256bytes，两种Sector Size（4KB/64KB），在1bit模式下最高速度可达86MHz，因此使用 NXP-MCUBootUtility 下载时做如下配置（Spi Speed最高仅能设20MHz，这主要受限于LPSPI外设）：

　　i.MXRT1170中关于1bit SPI NOR恢复启动的eFuse配置与之前i.MXRT10xx型号有所不同（精简了SPI Address选项），我们在下载App时会顺便烧录eFuse。

1.5 示波器抓取信号

　　一切准备就绪，可以用示波器抓1bit SPI NOR启动时间了。通道一监测主芯片POR信号，通道三监测Secondary Flash片选信号（LPSPI1_PCS0），通道四监测LED GPIO信号。为了更直观地看从Primary Flash启动失败进入Secondary Flash恢复启动的过程，痞子衡特地加了通道二监测Primary Flash片选信号（FlexSPI_A_SS0）。

二、开始测试

2.1 测试结果

　　在公布结果之前，痞子衡先带大家分析一下示波器抓取的启动时间波形，方便大家理解后续表格里的各项组成。

　　通道一连接POR引脚，电平拉高是启动计时的开始，启动后会先经历BootROM时间（CM7内核先执行ROM代码，做一些常规系统初始化，读取用户启动配置（假设启动设备选的FlexSPI NOR），然后配置好FlexSPI模块），底下经历Primary Device时间，即先尝试读一下挂在FlexSPI接口上的Flash（先读FDCB，如果没有FDCB则启动失败），通道二（FlexSPI Flash的片选）信号有短暂的拉低，底下才经历BootFlash时间（此时开始访问挂在LPSPI接口上的Flash，从Flash里读取IVT、BootData以及搬移App，所以你会看到通道三（LPSPI Flash的片选）信号持续拉低了，搬移完成之后便跳转到App里执行），最后你会看到通道四电平拉高了（App在执行）。