從i.MX RT1160/ RT1170 B0以及后續的RT1180開始，BootROM引入了XMCD新功能，其用途與傳統DCD功能（之前文章介紹過）類似。DCD可以實現對芯片指定外設的配置，常常用于配置SEMC去初始化 SDRAM。但DCD僅支持寄存器操作，因此用戶需要從寄存器角度去理解去配置，這種方式較為復雜且對用戶來說不夠友好，對于具有復雜時序配置要求的外設來說更加難以使用。

基于此，BootROM推出了XMCD，以一種對用戶更友好更直觀的方式對 SDRAM/HyperRAM等外設進行配置。

不過大家可能并不熟悉該功能或者還沒真正的去使用過，今天就以RT1170上的XMCD為例帶大家一探究竟。

1. 何為XMCD

XMCD全稱ExternalMemory Configuration Data，是i.MX RT11xx系列芯片BootROM中的新功能，與DCD類似，用于應用程序啟動前對系統外設進行特定配置。XMCD數據塊位于IVT頭偏移0x40的位置，由XMCD頭和外設特定配置塊組成。 XMCD支持配置的設備類型及相應的配置塊如下所示：

• HyperRAM/APMemory (FlexSPI接口) – FlexSPI RAM 配置塊

• SDRAM (SEMC接口) – SEMC SDRAM 配置塊

XMCD頭的定義如圖1所示：

圖1 XMCD頭

其中，[19:16]和[15:11]域僅對FlexSPI接口的外設有效，當選擇SEMC接口時，這些區域被忽略，設為0即可。[11:0]域用于設置XMCD數據塊的總大小，等于XMCD頭大小+配置塊大小。

下面分別介紹兩種外設配置塊：

1.1 FlexSPI RAM配置塊

FlexSPI RAM 配置塊用于配置連接到FlexSPI接口的HyperRAM或者APMemoryPSRAM外設。提供了簡化版和完整版兩種配置方式供用戶選擇。

其中，簡化版配置可以滿足大部分HyperRAM 或 APMemory 外設的典型應用。如圖2所示，用戶僅需要簡單配置設備類型，頻率，PINMUX等參數即可成功初始化外設。

圖 2 簡化版配置

當然，如果用戶需要啟用一些高級功能，XMCD還提供了完整的512字節FlexSPI RAM配置塊以支持靈活的配置。具體的配置內容詳見RT1170 Reference Manual的10.8.2.2章節。

1.2 SEMC SDRAM配置塊SEMC SDRAM配置塊用于配置連接到SEMC接口的SDRAM設備。與FlexSPI類似，也提供了簡化版和完整版兩種配置方式供用戶選擇。

XMCD提供了68字節數據結構用于SDRAM配置，圖3展示了數據結構的前10字節內容。當選擇簡化配置時（即圖中config_option設為0x00），僅需要配置該數據結構的前9個字節，即時鐘頻率，設備大小和port大小，不過該配置僅適用于連接到CS0的SDRAM外設且SDRAM相關參數是固定的，若外設連接到其他CS或當前參數無法成功初始化SDRAM，則需要使用完整配置。

若選擇完整配置（即圖中config_option設為0xFF），則需要配置整個68字節。完整數據結構詳見Reference Manual第10.8.3.1章節。

圖3 SDRAM配置數據結構（前10字節）

2. 如何使用XMCD

2.1 SDK的使用

RT1170 SDK從 2.12.0開始，就已經加入了XMCD功能且boot的時候默認使用XMCD初始化SDRAM，并采用簡化版配置。

任意打開一個示例工程，都會包含xmcd.c/h文件，當工程選項預編譯宏里有XIP_BOOT_HEADER_XMCD_ENABLE=1時被使能。

圖4工程文件中的XMCD

不過SDK里面僅實現了使用XMCD簡化配置初始化SDRAM，對于FlexSPI外設的初始化或者完整配置需要用戶參考現有XMCD代碼，結合前面介紹的SEMC/FlexSPI配置塊的定義進行具體配置。

2.2 使用MCUBootUtility工具

NXP-MCUBootUtility是一款功能強大的一站式安全加密啟動工具，其v5.3.2版本可以支持XMCD功能進行FlexSPI和SEMC外設的配置。

下載地址：https://github.com/JayHeng/NXP-MCUBootUtility/releases/tag/v5.3.2

該工具的XMCD配置界面如圖5所示:

圖5XMCD配置界面

該工具目前只有簡化配置支持界面直接配置，完整配置需要用戶生成相應的XMCD bin文件（該文件由XMC頭與外設配置塊組成）然后導入。

選擇Use XMCD option即可進行外設的簡化配置，如圖6所示，選擇SEMC或FlexSPI接口，然后在下方對應區域填入所需參數即可。

圖6

XMCD簡化配置

配置完XMCD后，用戶需要再準備一份應用程序，該應用程序鏈接到對應外設地址中，且不用帶boot header，然后導入工具，執行All-In-One Action 操作就可以成功生成可啟動文件并下載到板卡中去執行。

圖7是讀回來的可啟動文件，可以看到在IVT頭偏移0x40的位置便是相應的XMCD數據。

圖7 可啟動文件中的XMCD數據

3. 參考資料

1. i.MXRT1170 Processor Reference Manual

2. 痞子衡嵌入式：MCUBootUtility v5.3發布，利用XMCD輕松使能外部RAM

END

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