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 RT1170 1bit SPI NOR恢復啟動時間。
本篇是i.MXRT1170啟動時間評測第三彈了，前兩篇分別給大家評測了Raw NAND啟動時間（基於A0芯片的EVK）、Serial NOR啟動時間（基於B0芯片和EVB），今天痞子衡拿到了B0芯片配套的EVK (Rev.C)，其實i.MXRT1170系列EVK還有個區別於i.MXRT10xx系列EVK的地方就是首次放了Secondary Boot Flash（掛在LPSPI接口上），老規矩，痞子衡繼續為大家測一測從LPSPI Flash的恢復啟動時間（這里指在ITCM執行，暫不考慮在SDRAM執行）。
一、准備工作
1.1 知識儲備
在開始測試之前，你需要認真讀一下痞子衡的舊文 《恩智浦i.MX RT1xxx系列MCU啟動那些事（13）- 從Serial(1-bit SPI) EEPROM/NOR恢復啟動》，對i.MXRT從1bit NOR恢復啟動的原理有一個充分認識。
無論是Raw NAND還是Serial NOR，都屬於Primary Flash，它們是一級啟動設備。僅當選中的一級啟動設備中沒有可啟動的App時（比如Flash被誤擦除，比如Flash信號線有干擾，比如開啟了簽名但驗簽失敗等），1bit SPI NOR才會發揮作用，BootROM會從1bit SPI NOR起始地址處加載initial image數據（4KB），再根據initial image里的IVT,Boot Data獲取Application起始地址以及總長度，然后再將Application全部拷貝到相應SRAM里去啟動，其過程如下圖所示：
1.2 時間界定
關於時間終點，參考《FlexSPI NOR啟動時間》 里的1.2節，方法保持一致。
1.3 制作應用程序
關於應用程序制作，參考《SEMC NAND啟動時間》 里的1.3節。
1.4 下載應用程序
應用程序的下載需借助痞子衡開發的 NXP-MCUBootUtility 工具（v2.4版本及以上），EVK上的Flash型號是MX25L4006，並且連接的是主芯片的LPSPI1引腳（注意並不是任意Pinmux的LPSPI1都可以的，具體請查看芯片參考手冊里System Boot章節的第一段）。
翻看MX25L4006的數據手冊，它的總容量是512KB，Page Size是256bytes，兩種Sector Size（4KB/64KB），在1bit模式下最高速度可達86MHz，因此使用 NXP-MCUBootUtility 下載時做如下配置（Spi Speed最高僅能設20MHz，這主要受限於LPSPI外設）：
i.MXRT1170中關於1bit SPI NOR恢復啟動的eFuse配置與之前i.MXRT10xx型號有所不同（精簡了SPI Address選項），我們在下載App時會順便燒錄eFuse。
1.5 示波器抓取信號
一切准備就緒，可以用示波器抓1bit SPI NOR啟動時間了。通道一監測主芯片POR信號，通道三監測Secondary Flash片選信號（LPSPI1_PCS0），通道四監測LED GPIO信號。為了更直觀地看從Primary Flash啟動失敗進入Secondary Flash恢復啟動的過程，痞子衡特地加了通道二監測Primary Flash片選信號（FlexSPI_A_SS0）。
二、開始測試
2.1 測試結果
在公布結果之前，痞子衡先帶大家分析一下示波器抓取的啟動時間波形，方便大家理解后續表格里的各項組成。
通道一連接POR引腳，電平拉高是啟動計時的開始，啟動后會先經歷BootROM時間（CM7內核先執行ROM代碼，做一些常規系統初始化，讀取用戶啟動配置（假設啟動設備選的FlexSPI NOR），然后配置好FlexSPI模塊），底下經歷Primary Device時間，即先嘗試讀一下掛在FlexSPI接口上的Flash（先讀FDCB，如果沒有FDCB則啟動失敗），通道二（FlexSPI Flash的片選）信號有短暫的拉低，底下才經歷BootFlash時間（此時開始訪問掛在LPSPI接口上的Flash，從Flash里讀取IVT、BootData以及搬移App，所以你會看到通道三（LPSPI Flash的片選）信號持續拉低了，搬移完成之后便跳轉到App里執行），最后你會看到通道四電平拉高了（App在執行）。
分析完了啟動時間組成，讓我們看結果吧。痞子衡基於App長度一共做了2個測試，結果如下表所示（注：表中結果都是在2.5M次/秒的采樣率下所得）：
| Flash型號 Timing模式 |
App長度 (bytes) |
App執行位置 | BootROM時間 | PrimaryDevice時間 | BootFlash時間 | 總啟動時間 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MX25L4006 1bit, SDR, 20MHz |
18066 | ITCM | 6.940 ms | 0.916 ms | 13.88 ms | 21.735 ms |
| 253586 | ITCM | 6.952 ms | 0.920 ms | 146.928 ms | 154.8 ms |
2.2 結果分析
根據原理和測試結果，我們有三個結論：
- 結論1：BootROM時間差不多是固定的，大概在6.9ms
- 結論2：Primary Device時間需根據實際情況而定，不同的一級啟動設備以及不同的非完整App都可能影響最終時間
- 結論3：BootFlash時間跟App長度成正比，跟Flash工作模式（SPI速率）也是正比（雖然沒有實測）
至此，恩智浦i.MX RT1170 1bit SPI NOR恢復啟動時間痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~
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