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i.MXRT1062 TencentOS Tiny EVB_AIoT開發板在Flash除錯與離線啟動。
騰訊 TencentOS 團隊於2021年12月8日聯合恩智浦半導體、安謀科技發起了一個線上開發者活動 - TencentOS Tiny AIoT 應用創新大賽。為了這個大賽，騰訊 TencentOS 團隊聯合恩智浦半導體、厚德物聯網設計了一款高效能 AIoT 評估板，用於 TencentOS tiny 基礎核心和 AIoT 應用功能體驗和評估。
痞子衡受邀為這個大賽準備一場直播課程（12月30日晚7點），主題是板載主控恩智浦 i.MXRT1062 晶片快速開發指南，由於課程時間限定在40分鐘，要講的內容又比較多，註定只能走馬觀花，所以這個系列文章就圍繞 EVB_AIoT 開發板給這場直播做一個鋪墊和補充。上一篇我們講了 《開發環境搭建與點燈》，本文是第二篇，我們來講講在 Flash 除錯與離線啟動：
一、跑通串列埠列印
上一篇文章我們藉助板載 DAP-Link 偵錯程式在晶片內部 RAM 裡以線上除錯的方式跑通了最入門的點燈實驗，今天我們換個同樣也非常經典的串列埠列印例程，恩智浦 SDK 包裡有模板工程（記得用 MCUXpresso IDE 匯出）：
- 串列埠例程：\SDK_2.10.1_EVK-MIMXRT1060\boards\evkmimxrt1060\demo_apps\hello_world
hello_world 模板工程裡使能的是 i.MXRT1062 UART1（管腳是 GPIO_AD_B0[13:12]]），我們檢視 EVB_AIoT 板原理圖，這兩個 UART1 訊號同樣被引了出來（即下圖 AT_PC_UART 訊號），不過用了模擬開關 BCT4699 做了切換設計，這裡我們需要改一下預設設定，將母板上 SW1 開關撥到 1-2，這樣 UART1 就被連到了板載偵錯程式虛擬串列埠上：
1. 開關 SW1 選擇 2-3（出廠預設設定）：
- 母板接插無線模組連通母板 DAP-Link 偵錯程式虛擬串列埠
2. 開關 SW1 選擇 1-2：
- 子板主控 UART2 連通母板接插無線模組
- 子板主控 UART1 連通母板 DAP-Link 偵錯程式虛擬串列埠
雖然不用更改 hello_world 模板工程的原始碼，但是我們還是要按照第一篇文章 《開發環境搭建與點燈》 第 2.3 小節裡指示在工程屬性裡勾選上 Link application to RAM 選項，此外還要調整一下工程屬性 Memory details 視窗裡 SRAM_DTC 的位置，不同於 led_blinky 模板工程預設用 SRAM_DTC 作主連結 RAM，這個 hello_world 模板工程預設是用外接 SDRAM 作為主連結 RAM，這個會涉及 SDRAM 初始化指令碼載入問題，我們先不考慮這個問題，直接將 RAM3 移動到 RAM 位置：
改完後編譯工程，使用板載 DAP-Link 下載工程除錯，然後用串列埠除錯助手軟體開啟板載 DAP-Link 偵錯程式虛擬出的 mbed Serial Port，在 IDE 裡按 F8（Resume）鍵讓程式跑起來，這時候應該能看到 'hello world.' 的列印輸出。
二、i.MXRT1062 離線啟動
目前為止，我們跑的兩個例程 led_blinky 和 hello_world 均是在 i.MXRT1062 內部 TCM 裡線上除錯，板子斷電後程式就丟失了。那麼如何去使能離線啟動呢？
這裡就開始涉及 i.MXRT1062 啟動話題了，建議先通讀痞子衡舊文 《i.MXRT Boot簡介》。i.MXRT1062 內部並沒有非易失性程式碼儲存器，所以你會在 EVB_AIoT 子板上看到有兩顆華邦 W25Q64JVSIQ Flash，一顆連到了晶片 FlexSPI1 外設（管腳 GPIO_SD_B1[11:06]，這並不是唯一的啟動連線 pinmux 選擇，詳見 《i.MXRT1060 FlexSPI NOR啟動連線方式大全》 ），另一顆連到了晶片 LPSPI3 外設（管腳 GPIO_AD_B0[3:0]），這兩顆 Flash 都可以用於儲存應用程式程式碼去啟動，只不過前一種連線方式能支援 XiP，後者不支援 XiP，一般情況下我們更多是用 FlexSPI 連線的 NOR Flash 去做離線啟動：
i.MXRT1062 的啟動工作主要是由固化在晶片內部的 ROM bootloader 來實現的，因為 ROM bootloader 在設計時要求支援非常多種類的儲存器（串並行NOR/串並行NAND/SD卡/eMMC等）去啟動，所以其定義了一套啟動頭來輔助啟動，詳見 《i.MXRT Bootable image格式與載入》一文。
對於連線在 FlexSPI 外設上的序列 NOR Flash，其至少需要三個啟動頭，包括 qspiflash_config、image_vector_table、boot_data，它們需要被燒寫到 Flash 中的固定偏移位置：0x0、0x1000、0x1020，這三個啟動頭已經在模板工程目錄 xip 資料夾裡的原始檔裡了。image_vector_table、boot_data 頭正常不需要改動，qspiflash_config 頭因連線的 Flash 而異：
三、MCUXpresso IDE下在Flash除錯
要實現在 Flash 除錯，首先 IDE 要能把應用程式下載進 Flash，其次被下載的應用程式要能夠從 Flash 中正常啟動。前者需要一個合適的 Flash 下載演算法（請閱讀 《MCUXpresso IDE序列NOR Flash下載演算法》一文），後者需要正確的啟動頭以及晶片啟動模式設定（請閱讀 《MCUXpresso IDE下線上除錯時使用不同復位策略的現象總結》 一文）。
板級設定方面只需要檢查下子板上的 J2 撥碼開關狀態是不是 1-off, 2-on，即主控晶片 BOOT_MODE[1:0] 為 2'b10 - 從 Flash 啟動模式，注意這個 J2 撥碼開關的設定僅 POR 復位有效。
因為 EVB_AIoT 板上使用的這顆華邦 W25Q64JVSIQ 與恩智浦官方 MIMXRT1060-EVK 評估板上使用的芯成 IS25WP064AJBLE 特性類似，均是符合 JESD216A 標準的四線序列 NOR Flash，而且管腳連線也一致，所以它倆對於 i.MXRT 來說下載演算法和啟動頭是一樣的，我們不需要做任何改動，直接使用模板工程配置就行了。
在 MCUXpresso IDE 工程裡去掉 Link application to RAM 選項，再檢查下 LinkServer flash driver 的設定，這個預設 MIMXRT1060_SFDP_QSPI.cfx 下載演算法直接可以用於下載除錯 EVB_AIoT 子板上的華邦 Flash。試試看你可以在 Flash 裡單步除錯這個 hello_world 例程的。
四、獨立燒錄工具
除了在 MCUXpresso IDE 裡通過偵錯程式去下載程式進 Flash 啟動，恩智浦還提供了獨立的上位機工具來完成程式燒錄，這主要藉助了 i.MXRT1062 的 ROM bootloader 以及二級 Flashloader 設計，這個功能不是依靠 SWD 除錯口來下載程式，而是主控晶片上指定的 UART1（GPIO_AD_B0[13:12]） 或者 USB OTG1 口去下載。
EVB_AIoT 母板上將 USB OTG1 訊號引到了 PCIe 接頭上，所以我們不方便用 USB 口去下載程式，只能用連到母板板載 DAP-Link 偵錯程式虛擬串列埠上的 UART1 去下載了（這也是第一小節跑通串列埠列印例程的用意，確認下串列埠沒問題）。
使用獨立燒錄工具下載前，必須先將子板上的 J2 撥碼開關狀態設為 1-on, 2-off，即主控晶片 BOOT_MODE[1:0] 為 2'b01 - 序列下載模式，再次提醒這個 J2 撥碼開關的設定僅 POR 復位有效。下載完成後需要將 J2 切回到 1-off，2-on 看晶片啟動效果。
獨立燒錄軟體均支援常見的應用程式映象檔案格式（.elf/.axf/.srec/.hex/.bin），你隨便用哪種格式都可以完成下載，非常方便。
4.1 MCUBootUtility
4.2 MCUXpresso Secure Provisioning Tool
至此，i.MXRT1062 TencentOS Tiny EVB_AIoT開發板在Flash除錯與離線啟動痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~
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