痞子衡嵌入式：超級(jí)下載算法(RT-UFL)開(kāi)發(fā)筆記（2） - 識(shí)別當(dāng)前i.MXRT型號(hào)

本篇是開(kāi)發(fā)筆記第二篇，咱們就重點(diǎn)聊聊如何讓超級(jí)下載算法知道當(dāng)前跑在哪個(gè)i.MXRT型號(hào)下。

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　　大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是超級(jí)下載算法開(kāi)發(fā)筆記(2)之識(shí)別當(dāng)前i.MXRT型號(hào)。

　　文接上篇 《超級(jí)下載算法(RT-UFL)開(kāi)發(fā)筆記（1） - 執(zhí)行在不同CM內(nèi)核下》，我們已經(jīng)解決了超級(jí)下載算法能夠在i.MXRT全系列下執(zhí)行的問(wèn)題，現(xiàn)在我們往前繼續(xù)推進(jìn)項(xiàng)目。因?yàn)檫@個(gè)超級(jí)下載算法將來(lái)要跑在很多個(gè)芯片型號(hào)上，有時(shí)候因?yàn)樾吞?hào)間差異，我們不得不針對(duì)性地弄出不同代碼處理分支，而這一切的前提是我們能動(dòng)態(tài)地獲取當(dāng)前芯片型號(hào)。

　　本篇是開(kāi)發(fā)筆記第二篇，咱們就重點(diǎn)聊聊如何讓超級(jí)下載算法知道當(dāng)前跑在哪個(gè)i.MXRT型號(hào)下。

一、尋找i.MXRT家族的ID信息

　　恩智浦當(dāng)前MCU產(chǎn)品線眾多，i.MXRT是2018年才開(kāi)始推出的新系列，在這之前恩智浦主推的MCU是經(jīng)典的Kinetis和LPC系列，痞子衡對(duì)這兩個(gè)系列產(chǎn)品也非常熟，型號(hào)信息在Kinetis和LPC上都有展現(xiàn)。

1.1 回顧Kinetis和LPC

　　Kinetis系列有一個(gè)專門存放型號(hào)信息的寄存器即SIM->SDID，這個(gè)寄存器設(shè)計(jì)得非常經(jīng)典，其FAMILYID + SUBFAMID + SERIESID區(qū)域組合將Kinetis系列的家族分類特性展示得淋漓盡致。

　　LPC系列存放型號(hào)信息的寄存器是SYSCON->DEVICE_ID0，這個(gè)寄存器是另外一種設(shè)計(jì)風(fēng)格，低20bit直接就是LPC系列號(hào)的值，比如LPC54114xxx型號(hào)其SYSCON->DEVICE_ID0[19:0] = 0x54114，是不是簡(jiǎn)單粗暴。

1.2 查找i.MXRT的ID寄存器

　　我們知道i.MXRT從架構(gòu)上分為四位數(shù)和三位數(shù)兩大陣營(yíng)，四位數(shù)源自i.MX應(yīng)用處理器，三位數(shù)源自LPC系列，我們分別來(lái)看。

　　翻看i.MXRT四位數(shù)典型型號(hào)i.MXRT1060的參考手冊(cè)，并沒(méi)有找到任何有關(guān)型號(hào)信息的寄存器，僅有UID寄存器，但UID跟芯片型號(hào)無(wú)關(guān)。四位數(shù)上找不到型號(hào)信息寄存器，也跟其源于i.MX有關(guān)，畢竟MPU不像MCU那樣會(huì)細(xì)分特別多的型號(hào)。

　　再看i.MXRT三位數(shù)典型型號(hào)i.MXRT600的參考手冊(cè)，我們找到了型號(hào)信息，在SYSCTL0->PRODUCT_ID寄存器中，細(xì)看其寄存器設(shè)計(jì)，還是能看出LPC的影子的，SYSCTL0->PRODUCT_ID[15:4]直接就是系列號(hào)的值。

二、確認(rèn)i.MXRT型號(hào)的替代方法

　　根據(jù)上一節(jié)的分析，我們幾乎不能用傳統(tǒng)Kinetis或LPC上型號(hào)信息寄存器那一套方式來(lái)統(tǒng)一獲取i.MXRT型號(hào)，那有沒(méi)有替代方法呢？答案當(dāng)然是有。靈感來(lái)自于痞子衡之前研究i.MXRT的ROM API時(shí)寫過(guò)的一篇文章 《了解i.MXRTxxx系列ROM API及其與i.MXRT1xxx系列的差異》，i.MXRT系列全部都有BootROM，每個(gè)型號(hào)的ROM區(qū)域內(nèi)容并不盡然相同，我們可以通過(guò)讀幾個(gè)ROM區(qū)域不同位置的值來(lái)定位型號(hào)。

2.1 讀SCB->CPUID得到內(nèi)核版本

　　i.MXRT四位數(shù)（都是CM7內(nèi)核）的ROM基址是0x200000，而i.MXRT三位數(shù)（都是CM33內(nèi)核）的ROM基址是0x3000000，基址是有差異的，所以我們首先需要先找出一種方法來(lái)區(qū)分基址，這里可以借助ARM Cortex-M內(nèi)核模塊SCB里的CPUID寄存器。

　　翻看ARM Cortex-M內(nèi)核的Generic User Guide，可以找到如下CPUID寄存器的定義，其中CPUID[PartNo]中記錄了內(nèi)核版本，CM7的值是0xC27，CM33的值是0xD21。

　　我們可以很容易寫出如下ufl_get_core_type()函數(shù)。

/* 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 通過(guò)ROM內(nèi)容定位i.MXRT型號(hào)

　　有了ufl_get_core_type()函數(shù)，我們便可以進(jìn)一步寫出如下ufl_get_imxrt_chip_id()函數(shù)，s_romFingerprint[]結(jié)構(gòu)體數(shù)組預(yù)先存放全部i.MXRT型號(hào)的ROM定位信息（此處僅示例了RT600和RT1060），我們選了ROM偏移0x8000、0xa000、0xc000處的四字節(jié)數(shù)據(jù)來(lái)定位，如后期隨著型號(hào)的增多，出現(xiàn)定位位置處數(shù)據(jù)全部雷同的巧合的話，可以更改定位位置保證定位數(shù)據(jù)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，超級(jí)下載算法開(kāi)發(fā)筆記(2)之識(shí)別當(dāng)前i.MXRT型號(hào)痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~

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