各位好!在支持客户的过程中,一些客户在设计nor flash启动应用时,遇到一系列问题。现在AM335X上设计nor flash启动的相关要点总结如下,供大家参考。
1. 关于nor flash启动的信息
可以参考TRM的26.1.7.2 XIP Memory章节,在这里就不详述了。
2. 设计时注意点
由于AM335X的管脚有限,所以在应用中许多客户会考虑采用GPMC数据线/地址线复用的方式连接外部的nor flash。这样可以将GPMC_AD[15:0]即作为16bit数据线,又作为低16bit的地址线。
那在这种情况下,针对具体设计,需要注意哪些地方?
在上述应用中,GPMC_AD会从即作为16bit数据线,又作为低16bit的地址线;从TRM的Table 7-5. GPMC Pin Multiplexing Options表格中可以知道,GPMC_A[10:1]会作为nor flash的高位地址线。而GPMC_A[10:1]存在两种复用方式,即可以将AM335X的pinmux mode0的这一组pin复用为GPMC_A[10:1],也可以将另一组复用为GPMC_A[10:1]。
Signal |
ZCZ Pin Map(Pinmux mode0 ) |
ZCZ Pin Map (Pinmux mode1 ) |
GPMC_A1 |
V14 |
R2 |
GPMC_A2 |
U14 |
R3 |
GPMC_A3 |
T14 |
R4 |
GPMC_A4 |
R14 |
T1 |
GPMC_A5 |
V15 |
T2 |
GPMC_A6 |
U15 |
T3 |
GPMC_A7 |
T15 |
T4 |
GPMC_A8 |
V16 |
U5 |
GPMC_A9 |
U16 |
R5 |
GPMC_A10 |
T16 |
V5 |
针对上述的两种连接,设计原理图时,需注意。
(1)采用pinmux mode0组的连接时,需注意
(a)latch需要采用上升沿锁存的,而不能使用电平锁存的。这是由于AM335x内的ROM CODE在nor flash启动时,有一组固定的GPMC时序。
(b)高位地址线需要作下拉处理。由于ROM CODE在nor flash启动时,只对GPMC_AD[15:0]进行了初始化,而未对GPMC_A[10:1]进行。如果需要ROM CODE在启动初期时能够正确看到nor flash的地址空间,需要对高位地址线作下拉处理。
(2) 采用pinmux mode1的连接时,需注意
由于此时GPMC_A[10:1]与LCD_DATA复用,而LCD_DATA又在启动初期作为SYSBOOT管脚使用,在其管脚上会根据启动序列的选择存在相应的上下拉。这就与(1)中要求的nor flash启动初期需要对GPMC_A[10:1]一直保持下拉存在冲突。所以在这种应用下,需要增加一个bus transceiver对两者进行隔离。见下图。
由于SYSBOOT的管脚状态只有在PORz的上升沿才会读取。而warm reset的输入管脚nRESET_OUT会在PORz完成后持续一段时间低电平,可参考TRM的Figure 8-19. PORz。所以可以通过此信号来作为Bus transceiver的控制信号。当nRESET_OUT为低时,根据SN74AVC32T245的逻辑,连接在总线上的信号会是A到B,期间PORz信号的上升沿触发时段,可以读取SYSBOOT的管脚状态。当nRESET_OUT持续一段时间低电平后,其电平会变为高,此时Bus transceiver则会将A侧的GPMC_A[10:1]与B侧SYSBOOT的上下拉隔离开。
Gary Wu:
软件方面:
在SDK-05.06.00.00及之后的版本的U-boot中已经添加了Nor flash启动的代码。在使用时,需要注意
nor flash为XIP memory,其启动时不需要将SPL拷贝到RAM中运行,而可以直接在nor flash进行。由于nor flash启动,ROM CODE只对低16位地址进行了初始化,所以启动时只能访问0x08000000起始的64K x 16bit的地址空间。在此初始化中,u-boot.bin会执行对nor flash高位地址的初始化,以便后续AM335X能访问nor flash的整个地址空间。
在u-boot/board/ti/am335x/board.c中的s_init函数中有对高地址线进行初始化的代码:
#ifdef CONFIG_NOR_BOOT
asm("stmfd sp!, {r2 – r4}");
asm("movw r4, #0x8A4");
asm("movw r3, #0x44E1");
asm("orr r4, r4, r3, lsl #16");
asm("mov r2, #9");
asm("mov r3, #8");
asm("gpmc_mux: str r2, [r4], #4");
asm("subs r3, r3, #1");
asm("bne gpmc_mux");
asm("ldmfd sp!, {r2 – r4}");
#endif
在选择上述表中的pinmux mode 1时,即nor flash的高位地址线连接的GPMC_A[10:1]是pinmux mode1组对应的管脚,则u-boot中不需要做修改。而如果连接的是表中的pinmux mode 0组对应的管脚,即需要修改代码如下:
#ifdef CONFIG_NOR_BOOT
asm("stmfd sp!, {r2 – r4}");
asm("movw r4, #0x844"); Start point Change from LCD_DATA1 to GPMC_A1
asm("movw r3, #0x44E1");
asm("orr r4, r4, r3, lsl #16");
asm("mov r2, #8"); Change #9 to #8, GPMC_A1 to GPMC_A11 as mode0
asm("mov r3, #11"); Change #8 to #11, because there are 11 lines.
asm("gpmc_mux: str r2, [r4], #4");
asm("subs r3, r3, #1");
asm("bne gpmc_mux");
asm("ldmfd sp!, {r2 – r4}");
#endif
另外,对应上述两组不同的连接时,SYSBOOT对应的设置也不相同。如选择pinmux mode0组的连接,则需要配置SYSBOOT,选择XIP(mux1)或者XIP(mux1) w/WAIT0启动。而选择pinmux mode1时,则需要配置SYSBOOT,选择XIP(mux2)或者XIP(mux2) w/WAIT0启动。
Y tck:
事实上,我所在团队可能是国内比较早的使用Nor Flash启动方案的(2012.06)
我们用的数据地址非复用模式.
我们没有用地址锁存器.
所以实际的Boot地址空间只有4K,而且受高位地址线的SYSBOOT以及内部上拉的影响,理论上启动地址0x08000000变成了0x08741000.
我们的做法是将错就错,将第一级的Boot压缩在4K以内,并且烧写到0x08741000.如此,CPU启动后将会在0x08000000载取到Boot代码.
不知是否理解我的表述.
Gary Wu:
回复 Y tck:
用的是16bit的nor flash吗?
boot的地址空间只有4K?
Mr Sun:
回复 Y tck:
Y tck,请教一下,高位地址线在不拉低的情况下启动地址为0x08741000是怎么算出来的?
Y tck:
回复 Gary Wu:
16-bit,数据地址非复用,所以实际可用地址线只有A0~A11,也就是只有4KBYTE
Y tck:
回复 Mr Sun:
首先,0x08000000,不用解释
0x00700000,这三根地址线内部上拉,你可以查一下数据手册
0x00041000,这两根线用于SYSBOOT config
leo chen:
回复 Y tck:
同样的这个问题会不会影响nand的启动呢,谁有这方面的经验
Gary Wu:
回复 leo chen:
NAND的连接没有此类问题。
根据连接的是8bit还是16bit,选择GPMC_AD的8条线或者16条线连接即可。
另外,需要提醒的是,需要NAND启动,选择的NAND flash会有要求。可以知道,NAND的种类千差万别,所以在芯片内部的ROM CODE只能有限支持部分,有
(1)支持ONFI标准的NAND
(2) DEVICE ID在所支持的表格内的NAND。表格可参看TRM的Table 26-14. Supported NAND Devices
haiping lv:
Hi Gary
关于上述方式有如下问题请教:
1. 一般D-Latch都为电平锁存的,上升沿锁存的比较少,能否推荐一下。 如果是ROM code导致,不知道现在是否有更新,能否用电平触发Latch。
2. 该方案为异步模式下工作,如果需要burst mode不是是否有限制。
谢谢
Gary Wu:
回复 haiping lv:
1. SN74ALVCH162601GR 或者SN74LVC16374
2. 关于NOR FLASH启动,支持哪些可以查看TRM的26.1.7.2 XIP Memory
只支持异步模式启动