AM335X nor flash启动设计注意要点

sharley

AM335X nor flash启动设计注意要点 [复制链接]

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。

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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。