痞子衡嵌入式：超级下载算法(RT-UFL)开发笔记（2）

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　　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超级下载算法开发笔记(2)之识别当前i.MXRT型号。

　　文接上篇 《超级下载算法(RT-UFL)开发笔记（1） - 执行在不同CM内核下》，我们已经解决了超级下载算法能够在i.MXRT全系列下执行的问题，现在我们往前继续推进项目。因为这个超级下载算法将来要跑在很多个芯片型号上，有时候因为型号间差异，我们不得不针对性地弄出不同代码处理分支，而这一切的前提是我们能动态地获取当前芯片型号。

　　本篇是开发笔记第二篇，咱们就重点聊聊如何让超级下载算法知道当前跑在哪个i.MXRT型号下。

一、寻找i.MXRT家族的ID信息

　　恩智浦当前MCU产品线众多，i.MXRT是2018年才开始推出的新系列，在这之前恩智浦主推的MCU是经典的Kinetis和LPC系列，痞子衡对这两个系列产品也非常熟，型号信息在Kinetis和LPC上都有展现。

1.1 回顾Kinetis和LPC

　　Kinetis系列有一个专门存放型号信息的寄存器即SIM->SDID，这个寄存器设计得非常经典，其FAMILYID + SUBFAMID + SERIESID区域组合将Kinetis系列的家族分类特性展示得淋漓尽致。

　　LPC系列存放型号信息的寄存器是SYSCON->DEVICE_ID0，这个寄存器是另外一种设计风格，低20bit直接就是LPC系列号的值，比如LPC54114xxx型号其SYSCON->DEVICE_ID0[19:0] = 0x54114，是不是简单粗暴。

1.2 查找i.MXRT的ID寄存器

　　我们知道i.MXRT从架构上分为四位数和三位数两大阵营，四位数源自i.MX应用处理器，三位数源自LPC系列，我们分别来看。

　　翻看i.MXRT四位数典型型号i.MXRT1060的参考手册，并没有找到任何有关型号信息的寄存器，仅有UID寄存器，但UID跟芯片型号无关。四位数上找不到型号信息寄存器，也跟其源于i.MX有关，毕竟MPU不像MCU那样会细分特别多的型号。

　　再看i.MXRT三位数典型型号i.MXRT600的参考手册，我们找到了型号信息，在SYSCTL0->PRODUCT_ID寄存器中，细看其寄存器设计，还是能看出LPC的影子的，SYSCTL0->PRODUCT_ID[15:4]直接就是系列号的值。

二、确认i.MXRT型号的替代方法

　　根据上一节的分析，我们几乎不能用传统Kinetis或LPC上型号信息寄存器那一套方式来统一获取i.MXRT型号，那有没有替代方法呢？答案当然是有。灵感来自于痞子衡之前研究i.MXRT的ROM API时写过的一篇文章 《了解i.MXRTxxx系列ROM API及其与i.MXRT1xxx系列的差异》，i.MXRT系列全部都有BootROM，每个型号的ROM区域内容并不尽然相同，我们可以通过读几个ROM区域不同位置的值来定位型号。

2.1 读SCB->CPUID得到内核版本

　　i.MXRT四位数（都是CM7内核）的ROM基址是0x200000，而i.MXRT三位数（都是CM33内核）的ROM基址是0x3000000，基址是有差异的，所以我们首先需要先找出一种方法来区分基址，这里可以借助ARM Cortex-M内核模块SCB里的CPUID寄存器。

　　翻看ARM Cortex-M内核的Generic User Guide，可以找到如下CPUID寄存器的定义，其中CPUID[PartNo]中记录了内核版本，CM7的值是0xC27，CM33的值是0xD21。

　　我们可以很容易写出如下ufl_get_core_type()函数。

/* See Part number of core in Cortex-Mx Generic UG */
#define CORE_ID_CM33 (0xD21)
#define CORE_ID_CM7  (0xC27)

typedef enum _core_type
{
    kCoreType_Invalid = 0U,
    kCoreType_CM33    = 1U,
    kCoreType_CM7     = 2U,
} core_type_t;

static core_type_t ufl_get_core_type(void)
{
    core_type_t coreType = kCoreType_Invalid;
    uint32_t coreid = (SCB->CPUID & SCB_CPUID_PARTNO_Msk) >> SCB_CPUID_PARTNO_Pos;

    switch (coreid)
    {
        case CORE_ID_CM33:
            coreType = kCoreType_CM33;
            break;

        case CORE_ID_CM7:
            coreType = kCoreType_CM7;
            break;

        default:
            break;
    }

    return coreType;
}

2.2 通过ROM内容定位i.MXRT型号

　　有了ufl_get_core_type()函数，我们便可以进一步写出如下ufl_get_imxrt_chip_id()函数，s_romFingerprint[]结构体数组预先存放全部i.MXRT型号的ROM定位信息（此处仅示例了RT600和RT1060），我们选了ROM偏移0x8000、0xa000、0xc000处的四字节数据来定位，如后期随着型号的增多，出现定位位置处数据全部雷同的巧合的话，可以更改定位位置保证定位数据一定不相同。

typedef enum _rt_chip_id
{
    kChipId_Invalid = 0xFFU,
    kChipId_RT6xx   = 1U,
    kChipId_RT106x  = 2U,
} rt_chip_id_t;

#define RT_ROM_BASE_CM33 (0x03000000u)
#define RT_ROM_BASE_CM7  (0x00200000u)

#define ROM_FP_OFFSET1 (0x8000)
#define ROM_FP_OFFSET2 (0xa000)
#define ROM_FP_OFFSET3 (0xc000)

typedef struct _rom_fingerprint
{
    uint32_t chipId;
    uint32_t content[3];
} rom_fingerprint_t;

static const rom_fingerprint_t s_romFingerprint[] = {
    {kChipId_RT6xx,  {0xb108f82a, 0x0200f2c5, 0x0070f104} },        // From ROM 2.0rc5.1
    {kChipId_RT106x, {0xb0893000, 0x80dbf000, 0xf2c44100} },        // From ROM 1.0rc3
};

rt_chip_id_t ufl_get_imxrt_chip_id(void)
{
    rt_chip_id_t chipId = kChipId_Invalid;
    core_type_t coreType;
    uint32_t rtRomBase = 0;

    coreType = ufl_get_core_type();
    if (kCoreType_CM33 == coreType)
    {
        rtRomBase = RT_ROM_BASE_CM33;
    }
    else if (kCoreType_CM7 == coreType)
    {
        rtRomBase = RT_ROM_BASE_CM7;
    }
    else
    {}

    do
    {
        uint32_t content[3];
        content[0] = *(uint32_t *)(rtRomBase + ROM_FP_OFFSET1);
        content[1] = *(uint32_t *)(rtRomBase + ROM_FP_OFFSET2);
        content[2] = *(uint32_t *)(rtRomBase + ROM_FP_OFFSET3);

        uint32_t idx = sizeof(s_romFingerprint) / sizeof(rom_fingerprint_t);
        while (idx--)
        {
            if (!memcmp(s_romFingerprint[idx].content, content, sizeof(content)))
            {
                chipId = (rt_chip_id_t)s_romFingerprint[idx].chipId;
                break;
            }
        }
    } while (0);

    return chipId;
}

　　至此，超级下载算法开发笔记(2)之识别当前i.MXRT型号痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~

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