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，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.MXRT1xxx 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 RT1xxx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.MXRT1xxx Boot方式簡介。今天痞子衡就來重點聊一聊i.MXRT1xxx 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，是以Boot配置也主要圍繞這兩個核心功能。
一、Boot行為模式選擇
BOOT_MODE[1:0] pin是決定i.MXRT1xxx 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.MXRT1xxx上電永遠是從ROM裡開始啟動，此處的BOOT_MODE[1:0]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。
1.1 BOOT_MODE[1:0] Pinout
下表是BOOT_MODE相關pinout資訊，可在參考手冊的External Signals and Pin Multiplexing章節中找到。
i.MXRT117x pinout：
i.MXRT105x / i.MXRT106x / i.MXRT1064 pinout：
i.MXRT102x / i.MXRT1015 pinout：
i.MXRT1011 pinout：
1.2 BMOD[1:0]三種模式
BOOT_MODE[1:0] pin狀态是在POR_B pin上沿時被自動采樣存儲在晶片内部的寄存器SRC->SBMR2[25:24]中的，這兩個bit也叫BMOD[1:0]，BootROM其實是根據BMOD[1:0]的值來決定Boot行為的。（注意：如果改變了BOOT_MODE[1:0] pins的輸入狀态而使用ONOFF pin（RESET_B）去軟複位，Boot行為并不會改變，因為BMOD[1:0]值并未改變）。
從上述Boot MODE pin settings表中我們可以知道，除了BMOD[1:0]=2'b11這種情況是reserved之外，其餘三種情況對應三種Boot行為，痞子衡為大家逐一分析，先從最簡單的行為模式（Serial Downloader）說起。
1.2.1 Serial Downloader模式（UART/USB-HID）
Serial Downloader模式顧名思義即串行下載下傳模式，在這種模式下，BootROM通過指定的USB或者UART口來接收來自Host（恩智浦提供了上位機工具sdphost.exe或者mfgtool或者MCUBootUtility）的Application資料，并将資料存儲在SRAM中執行，這種模式其實就是從SRAM啟動，但是如果用這種模式去Boot Application缺點很明顯，每次上電都需要将Application重新下載下傳進SRAM，無法做到脫機自動Boot，是以顯然這種模式的主要目的并不是從SRAM啟動Application，那它到底有什麼用？
其實Serial Downloader模式主要是用來從SRAM中啟動Flashloader，恩智浦官方提供了Flashloader程式，Flashloader程式可以用來将你的Application下載下傳進i.MXRT1xxx支援的所有外部非易失性存儲器中，為後續從外部存儲器啟動做準備。除此以外Serial Downloader模式還可以用來檢視Fuse值。
關于Serial Downloader模式以及Flashloader具體如何應用，痞子衡會在下一篇文章裡進一步介紹。
1.2.2 Boot From Fuses模式
Boot From Fuses模式從名字來看其實會讓人誤解，這個模式并不是從Fuse裡加載Application啟動的意思，而是根據Fuse裡的一些Boot配置值來決定從哪個外部存儲器Boot。Fuse是i.MXRT1xxx裡一塊特殊的存儲區域，用于存放全部晶片配置資訊，其中有一部配置設定置資訊和Boot相關。
在參考手冊Fusemap這一章節，可以看到完整的Fuse Map表，其中偏移0x460處的32bit配置資料的bit4是BT_FUSE_SEL，這個bit至關重要，決定了Boot From Fuses模式的主要行為，具體表現如下：
- BT_FUSE_SEL=0：表明所有外部存儲器中均沒有Application，此時Boot From Fuses模式等同于Serial Downloader模式。
- BT_FUSE_SEL=1：表明有外部存儲器中存在有效Application，此時BootROM會根據Fuse中其他Boot配置資訊進一步選擇指定的外部存儲器（Boot Device）去Boot。
關于Fuse中其他Boot配置資訊，文章後面痞子衡會繼續講。
1.2.3 Internal Boot模式（Serial NOR/NAND、Parallel NOR/NAND、SD/eMMC、1bit Recovery SPI NOR）
Internal Boot模式其實跟Boot From Fuses模式（BT_FUSE_SEL=1時）很類似，隻是這個模式下BT_FUSE_SEL的意義有點不同，具體表現如下：
- BT_FUSE_SEL=0：BootROM根據BOOT_CFG[x:0] pins和Fuse中Boot配置綜合決定Boot Device，其中BOOT_CFG[x:0] pins的配置會覆寫Fuse中意義相同的Boot配置資訊。
- BT_FUSE_SEL=1：BootROM完全根據Fuse中Boot配置資訊選擇指定的Boot Device去Boot。
我們可以通過更改BOOT_CFG[x:0] pins輸入狀态來切換Boot配置，這部分Boot配置在Fuse裡也同樣存在，但是使用BOOT_CFG[x:0]來更改Boot配置顯然比燒寫Fuse更友善快捷（也可以認為BOOT_CFG[x:0]主要用于産品開發過程中，待産品開發結束後，應直接用Fuse來鎖定Boot配置）。關于BOOT_CFG[x:0] pin具體提供哪些Boot配置，文章後面痞子衡會繼續講。
二、Boot Device類型選擇
前面痞子衡講了，無論是Boot From Fuses模式還是Internal Boot模式，最終目的都是為了選擇合适的Boot Device加載啟動，那麼Boot Device到底如何确定？主要取決于BOOT_CFG[x:0] pin以及Fuse裡的BOOT_CFG1位。
BOOT_CFG[x:0] pin（在RT105x/RT106x上是12bit，在RT102x上是10bit）跟Boot Device選擇相關的是BOOT_CFG[7:4]這4個bit，對應Fuse裡是偏移0x450處32bit配置資料裡的bit4-7(也叫BOOT_CFG1[7:4])，本小節主要介紹的是BOOT_CFG1[7:4]。
2.1 BOOT_CFG[x:0] Pinout
下表是BOOT_CFG相關pinout資訊，可在參考手冊的External Signals and Pin Multiplexing章節中找到。
2.2 BOOT_CFG1[7:4]六種Device
BOOT_CFG1[7:4]用于選擇具體Boot Device，無論是RT105x/RT106x還是RT102x，它們支援的外部存儲器種類是一樣的，但是這裡的具體配置值兩個晶片上稍稍有些差別（主要是SD和SEMC NAND不一樣）。
下表是BOOT_CFG1[7:4]具體配置值資訊，可在參考手冊的Fusemap章節中找到。
i.MXRT117x device selection：
i.MXRT1064 device selection：
i.MXRT105x / i.MXRT106x device selection：
i.MXRT102x device selection：
i.MXRT1015 device selection：
三、Boot Device具體配置
當Boot Device已經确定之後，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BOOT_CFG[x:0] pin和Fuse來指定。
3.1 BOOT_CFG[x:0]
BOOT_CFG[x:0] pin其實是跟Fuse裡是偏移0x450處32bit配置資料裡的bit0-x是對應的。
- BOOT_CFG[7:0] pin對應的是Fuse BOOT_CFG1[7:0]
- BOOT_CFG[x:8] pin對應的是Fuse BOOT_CFG2[x-8:0]
前面講過BOOT_CFG1[7:4]是用來确定Boot Device類型的，其餘bit就是用來配置目前選擇的Boot Device的具體資訊，是以不同的Boot Device，這些bit的意義是不一樣的。具體在Fuse裡統一介紹。
3.2 eFUSE map
前面講過，Fuse是i.MXRT1xxx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Fusemap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.MXRT105x上BOOT_CFG1，BOOT_CFG2共16bit的完整定義，除了BOOT_CFG1[7:4]前面已經介紹過之外，從其餘bit的定義來看，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 RT1xxx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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