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利用i.MXRT1xxx系列ROM集成的DCD功能可輕鬆配置指定外設。 關於 i.MXRT1xxx 系列晶元 BootROM 中集成的 DCD 功能這個話題，痞子衡早就想寫了，但是一直沒有動筆，畢竟這個話題比較生澀，單獨講會比較枯燥。最 ...
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利用i.MXRT1xxx系列ROM集成的DCD功能可輕鬆配置指定外設。
關於 i.MXRT1xxx 系列晶元 BootROM 中集成的 DCD 功能這個話題，痞子衡早就想寫了，但是一直沒有動筆，畢竟這個話題比較生澀，單獨講會比較枯燥。最近痞子衡在支持一個 i.MXRT1170 客戶，需要在客戶板卡上跑其應用代碼的壓力測試，但是客戶因為保密的緣故僅提供了應用可執行文件，而我們又需要在客戶應用里額外加一些配置代碼做測試，測試過程中會涉及多次斷電上電，如果掛外部調試器去做額外配置又太繁瑣，這時候 DCD 功能就派上用場了。
- Note：文中貼圖、代碼主要以 i.MXRT1170 為例，其餘 i.MXRT1xxx 系列原理類似。
一、DCD是什麼及其應用場景
DCD 是 Device Configuration Data 縮寫，這是 i.MXRT1xxx 系列晶元 BootROM 裡帶的一個附加功能，主要用於 App 啟動前系統外設的用戶定製化配置。我們知道 i.MXRT1xxx 系列晶元上電永遠都是 BootROM 代碼先執行，然後由 BootROM 再去載入 App 執行。如果希望在 App 執行前系統就已經被配置到指定狀態（即不需要在 App 里去做這方面系統設置），那就需要藉助 DCD 功能，你只需要按格式將 DCD 數據放到 Boot Device 指定偏移處即可，BootROM 會自動去解析執行。
翻看晶元參考手冊 Device Configuration Data (DCD) 章節，你會發現 DCD 數據設計特別簡單，它總共支持三類命令： Write data（Tag 是 0xCC）、Check data（Tag 是 0xCF）、NOP（Tag 是 0xC0），這三類命令就是為了讀寫晶元外設寄存器而設計的，我們需要做的就是組合這三類命令完成指定外設模塊寄存器的設置序列。任意打開一個 RT1170 SDK 示例工程，都會包含 dcd.c/h 文件（僅當工程選項預編譯巨集里有 XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE=1 才會被使能）。
隨便摘其中兩句分析下，第一句表明是 Write data 命令的 *address = val_msk 動作合集，第二句是執行 *((uint32_t *)0x40CC0200) = 0x00000703，也就是 CCM->CLOCK_ROOT[kCLOCK_Root_Semc].CONTROL = 0x703。
/* #1.1-129, command header bytes for merged 'Write - value' command */
0xCC, 0x04, 0x0C, 0x04,
/* #1.1, command: write_value, address: CCM_CLOCK_ROOT4_CONTROL, value: 0x703, size: 4 */
0x40, 0xCC, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0x03,
接著這個示例 dcd.c 內容繼續聊，這其實是配置晶元 SEMC 外設去初始化外部 SDRAM 的全部序列。有了這個 DCD 設置，那麼 App 里就可以不用管外部 SDRAM 初始化工作了，直接讀寫訪問 SDRAM 完成相應應用業務功能即可，這也是 DCD 的典型應用場景。如果應用代碼直接是全部在 SDRAM 執行，在不設計用戶二級 Bootloader 做載入的情況下，DCD 是必選的解決方案。
二、以實際客戶案例代入DCD使用
現在回到客戶的實際案例，客戶 RT1170 板卡上用了一顆來自 MXIC 的 Octal Flash，代碼是執行在 Flash 上，現在我們需要測試不同 FlexSPI1->DLLACR[SLVDLYTARGET] 設置下的工作情況，而我們手頭僅有客戶可執行文件。
將客戶可執行文件下載進板卡，並設置啟動模式為從 Flash 啟動（2'b10），然後掛上 JLINK 調試器讀取 FlexSPI1->DLLACR 寄存器值（該寄存器地址是 0x400cc0c0），得到 0x00400079，其中 SLVDLYTARGET 是預設的理想值 4'b1111，這個值是 BootROM 自動配置的，我們無法通過 FDCB 啟動頭來更改設置。
為了做壓力測試，我們需要更改不同的 FlexSPI1->DLLACR[SLVDLYTARGET] 值，比如將其設為 4'b1000，這時候可以藉助 DCD 來實現，我們直接使用 MCUBootUtility 工具（需要使用 v4.1.1 版本及以上）來使能 DCD。
將客戶板卡啟動模式改為 Serial Download （2'b01），插上 UART/USB 下載線，打開 MCUBootUtility 工具，在 DCD 設置界面里啟用 "Use DCD description" 選項，併在動作框里直接輸入下麵語句（這裡直接是類 C 語法，會被工具自動轉成 DCD 數據），然後連接、下載。
*(uint32_t*)0x400cc0c0 = 0x00400041;
將板卡設為從 Flash 啟動模式後重新上電，掛上 JLINK 再去讀取，此時 FlexSPI1->DLLACR 已經是期望的 0x00400041，說明 DCD 功能生效了。這裡還有一個註意事項，即 BootROM 利用 FDCB 啟動頭配置 FlexSPI 外設在前，解析執行 DCD 數據在後，所以我們才能藉助 DCD 實現這樣的更改測試。
三、DCD能配置全部外設嗎？
看起來 DCD 特別強大，那麼它能幫助操作 ARM 4GB 系統空間里的全部地址嗎？答案是否定的，出於安全考慮，BootROM 里做了地址限制，我們僅能用 DCD 操作如下指定的一些外設（不同 i.MXRT 系列有所不同）：
至此，利用i.MXRT1xxx系列ROM集成的DCD功能可輕鬆配置指定外設痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~
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衡傑(痞子衡)，目前就職於某知名外企半導體公司MCU系統部門，擔任嵌入式系統應用工程師。
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