i.MXRT1060是緊接着i.MXRT1050之後推出的增強型，在IP數量上進一步增多，尤其是本文重點關注的IP - FlexSPI，i.MXRT1060内部內建了兩個FlexSPI子產品(均是雙通道8bit)，相比于i.MXRT1050的單FlexSPI子產品，i.MXRT1060在雙Flash啟動連接配接的支援上要更豐富一些。而i.MXRT1064因為有内置Flash，其在單Flash啟動方式則是定死的，永遠從内部Flash啟動，無法選擇從外部Flash啟動。
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恩智浦i.MX RT1060/1064(SIP)兩款MCU的FlexSPI NOR啟動的連接配接方式。
上一篇文章《FlexSPI NOR啟動連接配接方式(RT1015/1020/1050)》 寫完之後，痞子衡發給了做線上客戶支援的同僚們審閱，受到了同僚們的好評，同僚們希望這個系列能把所有i.MXRT家族都寫一遍，于是便有了今天的文章。特别提醒閱讀本文時需要有上一篇文章的基礎，因為有一些重複的内容本文不會贅述。
今天的主角是i.MXRT1060和i.MXRT1064，說是兩款不同的晶片，其實本質上是一款，因為i.MXRT1064是i.MXRT1060的SIP（System In a Package）版本，簡單的說就是 i.MXRT1060 + 内置QSPI NOR Flash (4MB, 108MHz) = i.MXRT1064。但要真說是一款晶片吧，其實它們确實是兩款不同的晶片，我們今天要聊到的FlexSPI NOR啟動特性(尤其是連接配接方式)上兩者又不一樣。
i.MXRT1060是緊接着i.MXRT1050之後推出的增強型，在IP數量上進一步增多，尤其是本文重點關注的IP - FlexSPI，i.MXRT1060内部內建了兩個FlexSPI子產品(均是雙通道8bit)，相比于i.MXRT1050的單FlexSPI子產品，i.MXRT1060在雙Flash啟動連接配接的支援上要更豐富一些。而i.MXRT1064因為有内置Flash，其在單Flash啟動方式則是定死的，永遠從内部Flash啟動，無法選擇從外部Flash啟動。
i.MXRT1060內建雙FlexSPI的主要用意其實并不是連接配接兩個Flash，而是一個挂Flash，另一個挂HyperRAM。HyperRAM性能與價格現在與SDRAM相差無幾，但引腳減少了很多，這對于I/O資源使用緊張的i.MXRT項目很有幫助。
- Note1 : i.MXRT1060 可啟動 NOR Flash 僅能挂載在 FlexSPI1 上，在系統映射位址空間配置設定上，給 FlexSPI1 配置設定的起始位址是 0x60000000，是以 XIP 應用程式需要從 0x60000000 之後的空間開始連結
- Note2 : i.MXRT1064 内部封裝的 NOR Flash 挂載在 FlexSPI2 上，在系統映射位址空間配置設定上，給 FlexSPI2 配置設定的起始位址是 0x70000000，是以 XIP 應用程式需要從 0x70000000 之後的空間開始連結
一、關于Pin2Pin相容
我們知道i.MXRT1050和i.MXRT1060均是BGA196封裝，而且它們是Pin2Pin相容，這意味着隻要你的代碼裡使用的資源在兩個晶片上都存在，那麼這個代碼原則上既可以跑在i.MXRT1050上，也可以跑在i.MXRT1060上。
你肯定會覺得奇怪，明明i.MXRT1060比i.MXRT1050多了一些IP子產品（比如FlexSPI2），為什麼還能做到Pin2Pin相容，那FlexSPI2子產品的Pinmux跑哪裡去了？且聽痞子衡慢慢解釋，Pinmux配置設定都在IOMUXC子產品裡，i.MXRT1050上每個GPIO共支援ALT0-ALT7共8個選項，i.MXRT1060上關于ALT0-ALT7的定義與i.MXRT1050是一模一樣的，這是Pin2Pin相容的根本原因，但i.MXRT1060上部分GPIO還拓展了ALT8和ALT9，那些新增的IP子產品的Pinmux都在ALT8-ALT9上。
下表示例了GPIO_EMC[11:9]的ALT定義，可以看到ALT0-ALT7的定義在兩個晶片上是一樣的，但是i.MXRT1060上多了ALT8定義，這正是FlexSPI2的部分Pinmux。
二、涉及FlexSPI引腳
2.1 BootROM指定
前面講了，既然i.MXRT1060與i.MXRT1050是Pin2Pin相容的，那麼它們的BootROM在FlexSPI NOR啟動的支援上是不是也一樣的呢？你猜對了，雖然i.MXRT1060有兩個FlexSPI子產品，但是它的BootROM僅指定了從FlexSPI1啟動，與i.MXRT1050是完全一緻的。
我們可以在i.MXRT1060晶片參考手冊System Boot這一章節找到BootROM指定的FlexSPI NOR引腳，痞子衡整理如下：
下表适用于i.MXRT1060（适用全系列封裝）：
i.MXRT1064内置了一片QSPI Flash，這片Flash固定連在FlexSPI2 PortA上，具體PAD是在GPIO_SPI分組裡，但是你在晶片手冊裡根本找不到GPIO_SPI分組，因為這是晶片封裝内部的I/O，沒有引到外部BGA196封裝上。為了充分利用片内Flash，其BootROM指定了僅從片内Flash所連接配接的FlexSPI2啟動。
下表适用于i.MXRT1064（适用全系列封裝）：
2.2 BootROM未指定
在此也列出不在BootROM指定的FlelxSPI NOR引腳，友善後續設計雙Flash時參考。
下表适用于i.MXRT106x（适用全系列封裝）：
三、單Flash連接配接方式
3.1 對于i.MXRT1060（3種）
參考上一篇文章《FlexSPI NOR啟動連接配接方式(RT1015/1020/1050)》 的 《三、單Flash連接配接方式（3種）》章節，在這方面，i.MXRT1060與i.MXRT1050是一樣的。
3.2 對于i.MXRT1064（1種）
單Flash連接配接方式對于i.MXRT1064來說就是一種，直接使用内部QSPI Flash，使用者闆級設計根本不需要再考慮外挂Flash。這也是i.MXRT1064相比i.MXRT1060的最大意義所在。
四、雙Flash連接配接方式
i.MXRT1050/1020僅含單FlexSPI子產品，最大可以同時挂4片QSPI Flash，i.MXRT106x的兩個FlexSPI子產品當然理論上可以同時挂8片Flash。僅考慮接兩片Flash的話，選擇真的是太多了。
4.1 對于i.MXRT1060（18+4種）
參考上一篇文章《FlexSPI NOR啟動連接配接方式(RT1015/1020/1050)》 的 《四、雙Flash連接配接方式（18種）》章節，在這方面，i.MXRT1060也同樣支援i.MXRT1050所支援的18種連接配接方式。需要注意的是這18種連接配接均是基于FlexSPI1。
除了上述18種連接配接外，在i.MXRT1060上還可以實作FlexSPI1和FlexSPI2上各連接配接一個Flash，這是i.MXRT1060相比i.MXRT1050的獨特優勢，使用兩個FlexSPI子產品可以天然解決在Code Flash中原地執行代碼去擦寫Data Flash這個難題。
所在在i.MXRT1060上又新增了如下4種組合方式：
| Num | FlexSPI1 1st Option BootROM指定 | FlexSPI2 BootROM未指定 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A_SS0 | A_DATA[3:0] A_SCLK | A_SS1 | B_SS0 | B_SS1 | B_DATA[3:0] B_SCLK | ||
| 1 | ✔ Code | Data | |||||
| 2 | |||||||
| 3 | |||||||
| 4 |
4.2 對于i.MXRT1064（3+16種）
i.MXRT1064片内Flash固定為Code Flash，是以我們隻需要外挂一片Data Flash就行。是以對于i.MXRT1064來說，雙Flash方案需要從頭設計，有了前面的基礎，咱們按葫蘆畫瓢吧：
Note：下面組合方案中第17種方案，因為涉及跟内部QSPI共信号，是以外挂Flash需跟内部QSPI Flash型号保持一緻。恩智浦并沒有公布i.MXRT1064内部QSPI具體型号，但其實這也不是秘密，自己網上搜一搜相關資訊吧，痞子衡就不在這裡透露了。
| FlexSPI 1st Option | FlexSPI 2nd Option | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BootROM未指定 | BootROM指定 | |||||||||||||||||
| B_SCLK | ||||||||||||||||||
| 5 | ||||||||||||||||||
| 6 | ||||||||||||||||||
| 7 | ||||||||||||||||||
| 8 | ||||||||||||||||||
| 9 | ||||||||||||||||||
| 10 | ||||||||||||||||||
| 11 | ||||||||||||||||||
| 12 | ||||||||||||||||||
| 13 | ||||||||||||||||||
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| 19 |
五、雙FlexSPI主要用意
最後再簡單介紹一下雙FlexSPI的主要用意，我們知道對于一些帶LCD屏的i.MXRT項目，常常需要大的顯存，晶片内部雖有高達1MB的RAM，但往往也捉襟見肘，是以我們一般還需要外挂一片RAM。在i.MXRT1050上我們是通過SEMC接口來接SDRAM，而到了i.MXRT1060上，除了接SDRAM之外，我們還可以通過FlexSPI接口連HyperRAM，HyperRAM相比SDRAM在I/O占用上要少一些，這樣我們就可以省出更多的I/O用作其他設計。這才是雙FlexSPI的核心價值。
至此，恩智浦i.MX RT1060/1064(SIP)兩款MCU的FlexSPI NOR啟動的連接配接方式痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~
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衡傑(痞子衡)，目前就職于恩智浦MCU系統部門，擔任嵌入式系統應用工程師。
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