imx50芯片基于SD卡启动分析

启动概述：

Mx50的在上电复位的时候开始启动：执行on-chip?boot?ROM，boot?ROM根据配置的模式，及其OCOTP?bits值和GPIO的设置，判断具体启动方式。

boot?ROM的代码主要功能：

支持多种启动设备

USB下载支持DCD（Device?Configuration?Data）

数字签名基于HAB（High?Assurance?Boot）

Mx50?boot?ROM支持一下设备启动：

Parallel?NOR?Flash

NAND?Flash

ONFI?2.x?BA-NAND

Toggle-Mode?High?speed?NAND

OneNAND?Flash

SD/eSD/MMC/eMMC

Serial?ROM?devices,?including?SPI?NOR/EEPROM,?I??C?EEPROM

boot?ROM由启动引（GPIO）和OCOTP?bits位配置，根据启动模式，判断其具体作用。

boot?ROM支持下载程序运行：

例如：为方便NAND启动，可以通过USB串行no-stream模式链接到外部的带有image的boot?device，下载image到内部RAM中。

DCD（?Device?Configuration?Data）：

允许ROM从外部boot?device中的?program?image?获得IC?配置数据（例如mx508?u-boot?把它放在image的开始，详情参看u-boot的lds分析和image分析）。

一，?4种启动模式：

BOOT_MODE[1:0]????????Boot?Type?

00???????????????????????Internal?Boot

01???????????????????????Reserved?

10???????????????????????Internal?Boot—Fuses?Only?

11???????????????????????USB?Downloader

所有的启动模式都支持HAB（High?Assurance?Boot），

1，Internal?Boot?(BOOT_MODE[1:0]?=?00)：

BT_FUSE_SEL?=?1,? OCOTP??bit?配置启动参数

BT_FUSE_SEL?=?0,? GPIO?值会覆盖OCOTP的值，配置启动参数（主要用于开发，freescale官方推荐用OCOTP配置）

2，Internal?Boot—Fuses?Only?(BOOT_MODE[1:0]?=?10)：

和internal?boot?mode一样，唯一的区别是忽视掉GPIO，也就是说只是OCOTP配置起作用。

BT_BLANK=0，表示启动设备例如flash，SD/MMC等不被使用，直接通过串口下载。

BT_BLANK=1，表示正常启动，从所选择的启动设备中ROM启动

3，USB?Downloader?(BOOT_MODE[1:0]?=?11)?

a）。USB?Downloader?在以下几种情况会被激活；

???

*?USB?Downloader?mode?

?????? *?Internal?boot—Fuses?Only?且?OCOTP?bit??BT_BLANK?=?0?

*?Internal?Boot?或者?Internal?Boot—Fuses?Only模式中，启动设备中找不到image，或者image无效

???? *?内部错误

???? *?运行异常发生

??? *?在HAB?中SEC_CONFIG?=?HAB_CLOSED，运行错误返回.?

????????? (在?SEC_CONFIG?=?HAB_OPENED?配置中，错误被忽略).????????

b）。安全启动设置

SEC_CONFIG?=?HAB_CLOSED??

用于产品安全，所有的HAB功能生效

SEC_CONFIG?=?HAB_CLOSED??

与上面相反。

NOR?Flash?Boot?Operation：

Booting?from?the?NOR?Flash?is?supported?via?WEIM?interface.?The?ROM?reads?Image?Vector?Table?and?Boot?Data?structures?to?determine?if?the?image?can?be?executed?directly?from?WEIM?address?space?or?should?be?copied?to?other?memory.?The?start?field?of?Boot?Data?Structure?specifies?the?final?location?of?the?image.

OneNAND?Flash?boot?option:

ROM中的onenand?驱动程序?通过发送软件命令，接受回应，得到页大小。

上电的时候，onenand?自动读取前1k的代码到ROOT?RAM里面。

例如，boot?ram包括onenand?image向量表（也就是onenand启动的入口地址），boot?rom拷贝前1k代码到boot?ram中

At?system?power-up,?OneNAND?automatically?copies?1?Kbyte?data?from?start?of?Flash?array?(sector?0?and?sector?1,?page?0,?block?0)?to?its?Boot?RAM?。For?example,?the?Boot?RAM?contains?the?OneNAND?Image?Vector?Table.?Boot?ROM?copies?the?1?Kbyte?OneNAND?Boot?RAM1?contents?to?the?application?destination?pointer?(located?in?the?app_dest_ptr?entry?of?application?header)?and?decrements?the?length?of?the?image?to?be?read?from?OneNAND?by?1k.?Because?the?Boot?RAM1?area?is?memory?mapped,?the?copy?operation?is?a?simple?memory?copying?operation.?The?length?of?image?to?be?read?from?the?OneNAND?device?is?specified?in?Image?Vector?Table?structure?described?in?Figure?7-15.?Failure?loading?data?from?OneNAND?flash?for?any?reason?forces?the?processor?Boot?ROM?to?switch?to?serial?download.?Due?to?limited?1Kbyte?size?of?OneNAND?Boot?RAM?both?IVT?and?DCD?must?fit?in?first?1Kbyte.?This?limits?the?max?size?of?DCD?for?OneNAND?device?to?736?bytes?as?specified?in?Table?7-21.?ROM?reads?rest?of?image?and?copies?it?to?destination?address?during?HAB?authentication?process.?

At?system?power-up,?the?voltage?detector?in?the?device?detects?the?rising?edge?of?Vcc?and?releases?internal?power-up?reset?signal?which?triggers?bootcode?loading.?Bootcode?loading?means?that?the?boot?loader?in?the?OneNAND?copies?the?designated?sized?data?(1Kbyte)?from?the?beginning?of?memory?to?the?BootRAM1.?The?Bootcode?copy?operation?starts?400?μs?later?than?POR?activation?and?the?1Kbyte?Bootcode?copy?takes?

70?μs?(estimated)?from?sector0?and?sector1/page0/block0?of?NAND?Flash?array?to?the?BootRAM.?The?INT?bit?of?Interrupt?status?register?goes?from?‘Low’?to?‘High’?on?the?condition?of?‘Bootcode-copy?done’?and?RP?rising?edge.

外部设备启动支持：

Mx508中的ROOT?ROM?支持MMMC/eMMC?and?SD/eSD启动。

通过配置?BOOT_CFG3[5:4]和GPIO选择?eSDHC-1,?eSDHC-2,?eSDHC-3,?or?eSDHC-4

详细见imx50RM.pdf的p209。

启动代码支持以下格式：

?????MMCv4.4?or?less?

?????????eMMCv4.4?or?less?

?????????SDv2.0?or?less?

?????????eSDv2.10?rev-0.9,?with?or?without?FAST_BOOT.

当启动时，拷贝前2k的代码到内部ram中，然后检测boot?image?中的Image?Vector?Table?header?value?(0xD1)?，ROM?code执行DCD检测，检测成功后提取出需要拷贝的image的目的指针和大小。

基于SD卡启动分析过程：

在normal?boot?mode?初始化开始后，SD和eSD频率被设置到357.143kHZ，然后鉴别MMC还是SD?，鉴别完成后，boot?code?首先高电压检测，失败后，检测低电压。同时并检测容量，rom?root?code?支持大，小容量的SD和eSD卡。电压设定后，初始化完成。

初始化期间还会检测分区，如果失败则按照普通SD和eSD处理。初始化完毕后，boot

Code将频率提高到20M（normal?speed?mode）或者40M（hight?speed?mode）。

ROM?boot?cade也支持eSD卡的FAST_BOOT?mode，这种模式的可在BOOT_CFG1[4](fast?boot)设置。