痞子衡在支援客戶解決串行NOR Flash下載下傳啟動問題過程中主要遇到幾個常見因素，這幾個因素可能會影響Flash在i.MXRT下無法正常使用，今天痞子衡就重點跟大家聊聊SFDP這個因素。
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導緻串行NOR Flash在i.MXRT下無法正常下載下傳/啟動的常見因素之SFDP。
i.MXRT系列MCU釋出已兩年多了，基于i.MXRT的客戶産品也越來越多，可以說是全面開花了。痞子衡作為i.MXRT産品線的系統應用工程師，早期的時候還可以盡情做參考設計，現在基本大量時間都被客戶支援占據了。
因為i.MXRT系列都沒有内置Flash（RT1064, RT1024等SIP型号除外），是以為其搭配一塊串行NOR Flash去啟動是客戶項目的頭等大事，而串行NOR Flash廠商非常多，客戶選擇餘地很大，是以我們不得不與客戶一起同茫茫Flash型号打交道，痞子衡也常常調侃自己已淪為Flash測試工程師。
痞子衡在支援客戶解決串行NOR Flash下載下傳啟動問題過程中主要遇到幾個常見因素，這幾個因素可能會影響Flash在i.MXRT下無法正常使用，今天痞子衡就重點跟大家聊聊SFDP這個因素。
SFDP又叫JESD216，是JEDEC協會于2011年開始推出的串行Flash接口标準，類似于CFI在并行NOR Flash上的标準。SFDP發展至今已經誕生了如下版本：
時間
标準
2011
JESD216
2013.07
JESD216A
2014.05
JESD216B
2018.08
JESD216C
2018.11
JESD216D
2019.08
JESD216D.01
我們知道串行Flash廠商非常多，在2011年之前，大家都是各自玩，沒有明确的統一标準（雖然幾個領頭廠商起了示範作用，但各家在具體細節上還是會有差異），這對于Flash使用者來說就比較麻煩了，需要把各家Flash手冊仔細研讀，不能漏掉任何一個細節。
随着串行Flash市場需求越來越強烈，各個廠商也在鉚足勁給自家Flash加特性，這時候JEDEC站出來了，拉了幾個主要的Flash廠商一起訂個SFDP标準，有了這個标準，Flash使用者就友善多了，尤其是軟體設計人員，開發Flash驅動從此有标準可依，甚至一套驅動可以用在所有支援SFDP标準的Flash上，實作各廠商Flash之間輕松切換。
因為SFDP标準是2011年才開始推出，新興Flash廠商（比如兆易創新）的産品基本都是支援SFDP标準的，而部分老牌Flash廠商（比如華邦）則存在老型号和新型号共存的問題。老型号都是2011年前設計生産的，不支援SFDP；2011年之後設計的新型号基本都是支援SFDP的。
華邦目前是串行Flash第一大廠商，痞子衡遇到好幾個i.MXRT客戶，選用的華邦NOR Flash，但Flash裡不支援SFDP，是以客戶支援稍微複雜一些。關于SFDP支援問題，痞子衡特别聯系過華邦銷售人員，得到了他們的答複，華邦NOR Flash家族裡 W25QxxJV 和 W25QxxJW 系列都是新型号，全部支援SFDP；而 W25QxxFV 和W25QxxFW 系列屬于老型号，大多沒有SFDP，但是也有如下部分型号支援SFDP：
雖然我們可以在後續開發的過程中也能正常使用非SFDP标準的Flash以及能通過讀SFDP指令查詢出晶片是否支援SFDP，但最好在Flash選型前就能明确知道其SFDP情況，這個需要跟Flash廠商銷售溝通好。總之，痞子衡推薦大家選用各廠商支援SFDP标準的新型号。
如果你認真看過痞子衡寫的i.MXRT啟動系列文章，你應該知道i.MXRT之是以能夠支援市面上幾乎所有的串行NOR Flash啟動是靠的512 byte的FDCB結構體，這個結構體原型即flexspi_nor_config_t，它可以描述啟動所需的所有Flash參數資訊。
i.MXRT在啟動時首先會用1bit SDR時序模式去擷取使用者放在Flash開始或偏移0x400處（因i.MXRT型号而異）的FDCB，然後根據FDCB裡的資訊去進一步配置啟動，是以Flash裡有無SFDP其實不影響啟動，隻要在FDCB裡描述清楚即可。
但是Flash裡有無SFDP非常影響在i.MXRT相關配套工具下的擦寫操作（俗稱下載下傳），因為所有工具（JLink、各IDE、ROM配套Flashloader、痞子衡的MCUBootUtility）預設都是基于SFDP來設計Flash下載下傳算法的。
僅以ROM配套Flashloader為例，其上位機工具是blhost.exe，它有如下經典的指令序列。這個序列就是利用使用者提供簡化的串行Flash配置值0xc0000007（描述一般的四線QSPI）來初始化FlexSPI以及Flash，為後續擦寫操作做準備。
configure-memory指令底層到底是什麼樣的邏輯呢？讓我們找到任何一個SDK包，在\SDK_2.x.x_MIMXRTxxxx-EVK\middleware\mcu-boot\src\memory\src\flexspi_nor_memory.c裡可以找到如下函數flexspi_nor_mem_config()，它就是其底層邏輯，在這個函數裡我們可以看到，Flashloader會判斷傳來的config值到底是簡化的serial_nor_config_option_t，還是完整的flexspi_nor_config_t。
如果config是簡化的serial_nor_config_option_t，Flashloader會調用flexspi_nor_get_config()函數去自動填充生成完整的flexspi_nor_config_t，你可以繼續去看flexspi_nor_get_config()函數的實作，對于普通四線QSPI，其就是根據Flash裡讀回的SFDP表内容來做的填充，是以這種方式下SFDP不可缺。
上面這種0xc0000007搞定一切四線QSPI的方式僅适用于含SFDP的Flash，對于不含SFDP的Flash怎麼辦呢。其實上面已經給了解決方法，那就是直接提供完整的FDCB，是以i.MXRT相關配套工具下載下傳算法都需要相應改一下，痞子衡在兩個項目上都做了非SFDP Flash支援：
J-Link下載下傳算法源工程，可以參考 /boards/msft_rt600_xproject/flash_algo_b0_silicon/Keil_JLink 這個源工程 MCUBootUtility v2.3更新，參看文章 《MCUBootUtility v2.3釋出，這次不再放過任何一款Flash》 第2.3節
至此，導緻串行NOR Flash在i.MXRT下無法正常下載下傳/啟動的常見因素之SFDP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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