無論是什麼晶片裡的BootROM，其最核心的功能無非兩個：一、從存放Application的存儲器中加載執行；二、通過支援的通信接口接收來自Host的Application資料完成更新或直接跳轉執行，是以Boot配置也主要圍繞這兩個核心功能。今天痞子衡就來重點聊一聊i.MXRTxxx Boot方式具體由哪些配置決定的。
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恩智浦i.MX RTxxx系列MCU的Boot配置。
在上一篇文章 Boot簡介 裡痞子衡為大家介紹了Boot基本原理以及i.MXRTxxx Boot方式簡介。今天痞子衡就來重點聊一聊i.MXRTxxx Boot方式具體由哪些配置決定的。
無論是什麼晶片裡的BootROM，其最核心的功能無非兩個：一、從存放Application的存儲器中加載執行；二、通過支援的通信接口接收來自Host的Application資料完成更新或直接跳轉執行，是以Boot配置也主要圍繞這兩個核心功能。
晶片内部OTP memory中的PRIMARY_BOOT_SRC[3:0]位和晶片外部管腳ISP[2:0]狀态共同決定了i.MXRTxxx Boot行為的最頂層配置，但是與上一篇文章裡介紹的Kinetis/LPC/STM32 Boot Mode配置不同的是，i.MXRTxxx上電永遠是從ROM裡開始啟動，此處的PRIMARY_BOOT_SRC[3:0]和ISP[2:0]決定的僅是BootROM程式的不同行為模式（執行代碼分支），而Kinetis/LPC/STM32 Boot Mode側重的是決定CPU從ROM還是FLASH裡啟動。
i.MXRTxxx的Boot行為模式和接口非常豐富，甚至毫不誇張地說，其Boot行為模式可以讓你眼花缭亂。在講具體Boot模式功能前，有必要先看一下各行為模式是怎麼确定的：
PRIMARY_BOOT_SRC[3:0]是最高優先級的行為模式定義，下表是PRIMARY_BOOT_SRC[3:0]相關值定義，可在參考手冊的Non-Secure Boot ROM章節中找到。至于PRIMARY_BOOT_SRC具體在OTP memory中的位置（暫且先透露一下吧，其位于BOOT_CFG[0]的低4bit，BOOT_CFG[0]是第97個OTP Word（fuse index=0x60）），痞子衡會在後面的文章細聊。
i.MXRT600 PRIMARY_BOOT_SRC[3:0] bits：
當PRIMARY_BOOT_SRC[3:0] bits未燒寫時（即4'b0000），ISP[2:0] pins開始決定行為模式。ISP[2:0]管腳狀态是在BootROM裡軟體采樣的，是以每一次系統軟複位去重新執行BootROM時，ISP[2:0]狀态都會被重新采樣。
i.MXRT600 ISP[2:0] pins：
不管是PRIMARY_BOOT_SRC[3:0]位還是外部管腳ISP[2:0]狀态，他們決定的最終Boot行為模式是相似的，差別隻是一個通過燒OTP決定（一般用于量産階段），另一個通過切換引腳狀态決定（一般用于研發階段）。Boot行為模式看起來非常多，但概括而言總共就三大類：
Serial ISP模式顧名思義即串行程式設計模式，在這種模式下，BootROM通過指定的UART/SPI/I2C/USB-HID口來接收來自Host（恩智浦提供了上位機工具blhost.exe或者MCUBootUtility）的Application資料，并将資料下載下傳到支援啟動的外部Device中（Serial NOR/SD/eMMC/1bit Recovery SPI NOR），這種模式其實就是用于代替專用Flash程式設計器去燒錄可執行程式檔案的 。
關于Serial ISP模式具體如何應用，痞子衡會在下一篇文章裡進一步介紹。
Serial Boot模式即串行啟動模式，這種模式看起來與第一種Serial ISP模式有點相似，因為在通信接口上是共用的（上位機工具也都是blhost.exe），除了多了個USB-DFU方式（上位機工具是開源的dfu-util）。不過兩者最大的差別在于Application下載下傳位置，Serial ISP是往外部非易失Device裡下載下傳，而Serial Boot是往晶片内部SRAM裡下載下傳并立即跳轉執行。如果你了解i.MXRTyyyy的Serial Downloader模式（詳見 飛思卡爾i.MX RTyyyy系列MCU啟動那些事（2）- Boot配置(BOOT Pin/eFUSE) 第1.2.1節），你會發現這種模式從功能上更像i.MXRTyyyy的Serial Downloader模式。
i.MXRTyyyy裡做Serial Downloader模式最主要的原因是其沒有實作ISP模式，BootROM裡無法提供外部Device的下載下傳支援，而i.MXRTxxx的BootROM裡既然做了ISP模式，為什麼還要做Serial Boot這種行為模式呢？并且Serial Boot支援的通信接口竟多達五種，這種模式的應用場景到底是什麼？痞子衡為你解惑：
快速驗證Non-XIP image的執行：Serial Boot模式可以幫助快速驗證Non-XIP image的執行，不需要操作外部Device。 作協處理器使用可省外部Device：如果系統設計裡有兩顆MCU，i.MXRTxxx作為協處理器，在Serial Boot模式下可省去存放Application的外部Device，Application直接由主處理器來加載。
Device Boot模式就是直接從標明的外部非易失Device加載Application啟動，這種模式才是i.MXRTxxx最核心的模式，畢竟離線運作Application才是最重要的任務。Device Boot又分為Master Boot（Serial NOR/SD/eMMC）和Recovery Boot（1bit SPI NOR），前者是主動啟動裝置，後者是備份啟動裝置。當主動啟動裝置中的Application失效時，晶片會從備份啟動裝置中再嘗試去啟動一次Application，實作雙重保障。
當Boot行為模式標明的是從某一類Boot Device啟動，底下就是配置該Device具體屬性了。假設我們選擇了Serial NOR FLASH，但是Serial NOR隻是一類FLASH的統稱，市面上有非常多的Serial NOR晶片，每個晶片特性可能不完全一樣，那麼BootROM怎麼知道這些不同的Serial NOR晶片的特性呢？還是通過OTP memory來指定。
OTP是i.MXRTxxx裡一塊特殊的存儲區域，用于存放全部晶片配置資訊，其中有一部分區域配置設定給Boot。參考手冊的OTP相關章節中可見所有bit具體定義，這裡痞子衡僅貼出一部分用于示例：
從上表中我們可以看到i.MXRT600上BOOT_CFG[1]，BOOT_CFG[2]共64bit的完整定義，這些定義确實是與具體Boot Device屬性相關的。
這些Boot相關的Fuse定義，在這裡逐一解釋意義不大，需要結合具體Boot Device一起來看，痞子衡後續會在介紹每個Boot Device啟動的文章裡再進一步分析。
至此，恩智浦i.MX RTxxx系列MCU的Boot配置痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~
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衡傑(痞子衡)，目前就職于恩智浦MCU系統部門，擔任嵌入式系統應用工程師。
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