利用i.MX RT1xxx系列ROM集成的DCD功能可轻松配置指定外设

关于i.MX RT1xxx系列芯片BootROM中集成的DCD功能这个话题，早就想写了，但是一直没有动笔，毕竟这个话题比较生涩，单独讲会比较枯燥。最近在支持一个i.MX RT1170客户，需要在客户板卡上跑其应用代码的压力测试，但是客户因为保密的缘故仅提供了应用可执行文件，而我们又需要在客户应用里额外加一些配置代码做测试，测试过程中会涉及多次断电上电，如果挂外部调试器去做额外配置又太繁琐，这时候DCD功能就派上用场了。

注：文中贴图、代码主要以i.MX RT1170为例，其余i.MX RT1xxx系列原理类似。

一、DCD是什么及其应用场景

DCD是Device Configuration Data缩写，这是i.MX RT1xxx系列芯片BootROM里带的一个附加功能，主要用于App启动前系统外设的用户定制化配置。我们知道i.MX RT1xxx系列芯片上电永远都是BootROM代码先执行，然后由BootROM再去加载App执行。如果希望在App执行前系统就已经被配置到指定状态（即不需要在App里去做这方面系统设置），那就需要借助DCD功能，你只需要按格式将DCD数据放到Boot Device指定偏移处即可，BootROM会自动去解析执行。

翻看芯片参考手册Device Configuration Data(DCD)章节，你会发现DCD数据设计特别简单，它总共支持三类命令：Writedata（Tag是0xCC）、Checkdata（Tag是0xCF）、NOP（Tag是0xC0），这三类命令就是为了读写芯片外设寄存器而设计的，我们需要做的，就是组合这三类命令，完成指定外设模块寄存器的设置序列。

任意打开一个RT1170 SDK示例工程，都会包含dcd.c/h文件（仅当工程选项预编译宏里有XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE=1才会被使能）。

随便摘其中两句分析下，第一句表明是Writedata命令的*address=val_msk动作合集，第二句是执行*((uint32_t*)0x40CC0200)=0x00000703，也就是CCM->CLOCK_ROOT[kCLOCK_Root_Semc].CONTROL=0x703。

/*#1.1-129,commandheaderbytesformerged'Write-value'command*/
0xCC,0x04,0x0C,0x04,
/*#1.1,command:write_value,address:CCM_CLOCK_ROOT4_CONTROL,value:0x703,size:4*/
0x40,0xCC,0x02,0x00,0x00,0x00,0x07,0x03,

 

接着这个示例dcd.c内容继续聊，这其实是配置芯片SEMC外设，去初始化外部SDRAM的全部序列。

有了这个DCD设置，那么App里就可以不用管外部SDRAM初始化工作了，直接读写访问SDRAM完成相应应用业务功能即可，这也是DCD的典型应用场景。如果应用代码直接是全部在SDRAM执行，在不设计用户二级Bootloader做加载的情况下，DCD是必选的解决方案。

二、以实际客户案例代入DCD使用

现在回到客户的实际案例，客户RT1170板卡上用了一颗来自MXIC的OctalFlash，代码是执行在Flash上，现在我们需要测试不同FlexSPI1->DLLACR[SLVDLYTARGET]设置下的工作情况，而我们手头仅有客户可执行文件。 将客户可执行文件下载进板卡，并设置启动模式为从Flash启动（2'b10），然后挂上JLINK调试器读取FlexSPI1->DLLACR寄存器值（该寄存器地址是0x400cc0c0），得到0x00400079，其中SLVDLYTARGET是默认的理想值4'b1111，这个值是BootROM自动配置的，我们无法通过FDCB启动头来更改设置。

为了做压力测试，我们需要更改不同的FlexSPI1->DLLACR[SLVDLYTARGET]值，比如将其设为4'b1000，这时候可以借助DCD来实现，我们直接使用MCUBootUtility工具（需要使用v4.1.1版本及以上）来使能DCD。 下载地址：https://github.com/JayHeng/NXP-MCUBootUtility/archive/refs/tags/v4.1.1.zip 将客户板卡启动模式改为SerialDownload（2'b01），插上UART/USB下载线，打开MCUBootUtility工具，在DCD设置界面里启用"UseDCDdescription"选项，并在动作框里直接输入下面语句（这里直接是类C语法，会被工具自动转成DCD数据），然后连接、下载。 *(uint32_t*)0x400cc0c0=0x00400041;

将板卡设为从Flash启动模式后重新上电，挂上JLINK再去读取，此时FlexSPI1->DLLACR已经是期望的0x00400041，说明DCD功能生效了。这里还有一个注意事项，即BootROM利用FDCB启动头配置FlexSPI外设在前，解析执行DCD数据在后，所以我们才能借助DCD实现这样的更改测试。

三、DCD能配置全部外设吗？

看起来DCD特别强大，那么它能帮助操作Arm 4GB系统空间里的全部地址吗？答案是否定的，出于安全考虑，BootROM里做了地址限制，我们仅能用DCD操作如下指定的一些外设（不同i.MX RT系列有所不同）：
也就是说，寄存器地址落在这个区间的外设，可以通过DCD配置，其它的则不可以。  

审核编辑：汤梓红