不同開發(fā)板，啟動方式不一樣，今天我們來介紹imx6ull開發(fā)板的啟動方式，這非常重要。若不了解清楚啟動方式，后面的所有開發(fā)工作便無從談起。

本文摘自100ask_imx6ull 開發(fā)板 配套學(xué)習(xí)手冊-《嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)完全手冊_韋東山全系列視頻文檔全集V2.5》.pdf

1.1 IMX6ULL 啟動方式

參考資料：

開發(fā)板資料網(wǎng)盤?

路徑：

06_Datasheet（數(shù)據(jù)手冊）

-> Core_board->CPU->IMX6ULLRM.pdf”

中《Chapter 8: System Boot》。

網(wǎng)盤地址：

100ASK_IMX6ULL

鏈接：

1.1.1芯片手冊講解

IMX6ULL芯片內(nèi)部有一個(gè)boot ROM，上電后boot ROM上的程序就會運(yùn)行。它會根據(jù)BOOT_MODE[1:0]的值，以及eFUSE或GPIO的值決定后續(xù)的啟動流程。

注：eFUSE即熔絲，只能燒寫一次，一般正式發(fā)布產(chǎn)品時(shí)燒寫最終值；平時(shí)調(diào)試時(shí)通過GPIO來設(shè)置開發(fā)板的啟動方式。

boot ROM上的程序功能強(qiáng)大，可以從USB口或串口下載程序并把它燒寫到Flash等設(shè)備上，也可以從SD卡或EMMC、Flash等設(shè)備上讀出程序、運(yùn)行程序。

問題來了：

① boot ROM是從USB口下載、運(yùn)行程序，還是從SD卡等設(shè)備上讀出、運(yùn)行程序，這由誰決定？

由BOOT_MODE[1:0]的值來決定啟動方式，它們來自于2個(gè)引腳BOOT_MODE1、BOOT_MODE0。這2個(gè)引腳在上電時(shí)是輸入引腳，芯片啟動后采集這2個(gè)引腳的值，存入BOOT_MODE寄存器。以后這2個(gè)引腳就可以用于其他功能，不會影響到BOOT_MODE寄存器。

BOOT_MODE[1:0]的值確定了4種啟動模式，如下圖：

BOOT_MODE

在100ASK_IMX6ULL中，這2個(gè)引腳對應(yīng)的原理圖如下：

原理圖

00模式,?在我們的開發(fā)過程中很少用到，簡單介紹一下：在這種模式下，GPIO的值被忽略。Boot ROM會根據(jù)eFUSE的值來選擇啟動設(shè)備、設(shè)置啟動設(shè)備。但是，對于剛出廠的芯片eFUSE值可能是錯(cuò)亂的、不適合你的設(shè)備的，怎么辦？eFUSE中有一個(gè)值BT_FUSE_SEL，它的出廠值是0，表示eFUSE未被燒寫。

boot ROM程序發(fā)現(xiàn)BT_FUSE_SEL為0時(shí)，它會通過USB或串口來下載程序；發(fā)現(xiàn)BT_FUSE_SEL為1時(shí)，才會根據(jù)eFUSE的值選擇啟動設(shè)備，讀出、運(yùn)行該設(shè)備上的程序。

01模式，boot ROM程序通過USB或串口下載、運(yùn)行程序，這個(gè)模式可以用來燒寫EMMC等設(shè)備。我們的開發(fā)板出廠時(shí)，就是通過這個(gè)模式下載、燒寫出廠程序的。

10模式，稱之為內(nèi)部模式，簡單地說就是從SD卡、EMMC等設(shè)備啟動程序。這就引入下面第2個(gè)問題。

② 如何選擇啟動設(shè)備？

00模式下是通過eFUSE的值選擇啟動設(shè)備，我們不關(guān)心。

10模式下既可以通過eFUSE的值也可以通過GPIO的值來選擇啟動設(shè)備，但是到底通過誰來決定？eFUSE中有一個(gè)值BT_FUSE_SEL，對，又是它。它的初始值為0，表示eFUSE未被燒寫。

在10模式下，當(dāng)BT_FUSE_SEL為0時(shí)就會通過GPIO來選擇啟動設(shè)備；當(dāng)BT_FUSE_SEL為1時(shí)就會通過eFUSE來選擇啟動設(shè)備。

在開發(fā)階段，我們使用GPIO來選擇設(shè)備，這就引入下面第3個(gè)問題。

③ 如何通過eFUSE或GPIO選擇、設(shè)置啟動設(shè)備？

通過eFUSE或GPIO不僅能選擇啟動設(shè)備，還可以設(shè)置啟動設(shè)備。為什么還需要設(shè)置？比如Nand Flash參數(shù)各有不同，有些的頁大小是2048，有些是4096。這些參數(shù)不同，boot ROM程序讀Nand Flash的方法就不同，我們必須把這些參數(shù)告訴boot ROM：通過eFUSE或GPIO來標(biāo)明這些參數(shù)。

首先看看要設(shè)置哪些eFUSE或GPIO來選擇不同的啟動設(shè)備。

BOOT_CFG1設(shè)置

從上圖可知，既可以使用eFUSE也可以使用GPIO來選擇啟動設(shè)備，換句話說GPIO可以覆蓋eFUSE的值。

哪些GPIO覆蓋哪些eFUSE？

這可以查看IMX6ULL芯片手冊《Chapter 8: System Boot》里的《GPIO boot overrides》，我們把它摘出來放在1.1.3小節(jié)里。

選擇啟動設(shè)備后，還需要標(biāo)明一些參數(shù)。比如選擇EMMC啟動時(shí)，EMMC接在哪一個(gè)接口，eSDHC1還是eSDHC2？它的速度如何？比如選擇TF卡啟動時(shí)，TF卡接在哪一個(gè)接口，eSDHC1還是eSDHC2？它的速度如何？

假設(shè)使用EMMC啟動，或是TF卡啟動，怎么設(shè)置eFUSE或GPIO？這些信息可以查詢IMX6ULL芯片手冊《Chapter 5: ?Fusemap》，摘錄如下。

Fusemap

當(dāng)BOOT_MODE設(shè)置為0b00時(shí)，通過eFUSE選擇啟動設(shè)備，通過eFUSE獲得設(shè)備的參數(shù)。

當(dāng)BOOT_MODE設(shè)置為0b10時(shí)，通過eFUSE或GPIO來選擇啟動設(shè)備，獲得設(shè)備的參數(shù)；使用eFUSE還是GPIO由eFUSE中的BT_FUSE_SEL決定，它默認(rèn)是0，表示使用GPIO。

以BOOT_MODE為0b10為例，解析一下上圖。要設(shè)置為SD卡、TF卡啟動，有2個(gè)設(shè)置方法：

a. 設(shè)置eFUSE的BOOT_CFG1[7:5]為0b010，

或 b. 查看《3.1.3 GPIO boot overrides》確定BOOT_CFG1[7:5]對應(yīng)的GPIO為LCD1_DATA07~05，把這3個(gè)引腳設(shè)置為0b010。

根據(jù)SD卡、TF卡的性能，可以設(shè)置eFUSE或GPIO來表示它能否提供更高的速度：

a. 設(shè)置eFUSE的BOOT_CFG1[4:0]，

或 b. 查看《3.1.3 GPIO boot overrides》確定BOOT_CFG1[4:0]對應(yīng)的GPIO為LCD1_DATA04~00，設(shè)置這些引腳。

IMX6ULL有兩個(gè)SD卡、TF卡接口，使用哪一個(gè)接口？請看下表：

a. 設(shè)置eFUSE的BOOT_CFG2[4:3]可以確定使用eSDHC1或eSDHC2，

或 b. 查看《3.1.3 GPIO boot overrides》確定BOOT_CFG2[4:3]對應(yīng)的GPIO為LCD1_DATA12~11，設(shè)置這些引腳

BOOT_CFG

通過eFUSE或GPIO，還可以標(biāo)明啟動設(shè)備的更多參數(shù)，具體細(xì)節(jié)可以參考芯片手冊《Chapter 5: ?Fusemap》，作為硬件開發(fā)人員需要去細(xì)細(xì)研究；作為軟件開發(fā)人員，實(shí)際上只需要看開發(fā)板手冊知道怎么設(shè)置啟動開關(guān)即可。

1.1.2 IMX6ULL啟動方式選擇

100ASK_IMX6ULL開發(fā)板上的紅色撥碼開關(guān)用來設(shè)置啟動方式、選擇啟動設(shè)備，支持這3種方式：EMMC啟動、SD卡啟動、USB燒寫。

板子背后畫有一個(gè)表格，表示這3種方式如何設(shè)置。

表格如下：

表格

拔碼開關(guān)中的SW3、SW4用來設(shè)置BOOT_MODE，ON表示0，OFF表示1。

所以當(dāng)SW3、SW4設(shè)置為ON、OFF時(shí)，BOOT_MODE為0b10，將會使用SD卡、TF卡、EMMC等設(shè)備啟動。

剛出廠的開發(fā)板中BT_FUSE_SEL默認(rèn)為0，表示使用GPIO來設(shè)置參數(shù)。即使用LCD1_DATA07~05來選擇啟動設(shè)備。

100ASK_IMX6ULL開發(fā)板只支持SD/TF卡、EMMC啟動，LCD1_DATA07~05為0b010時(shí)選擇SD/TF卡啟動，LCD1_DATA07~05為0b011時(shí)選擇EMMC啟動。

這兩種啟動設(shè)備對應(yīng)的LCD1_DATA07~06的值相同，都是0b01，這在核心板上已經(jīng)通過電阻設(shè)置好，我們只需要在撥碼開關(guān)上設(shè)置SW1(對應(yīng)LCD1_DATA05)就可以。

IMX6ULL上有2個(gè)EMMC Flash接口，也復(fù)用為2個(gè)SD/TF卡接口，通過LCD1_DATA12~11來選擇接口。

0b00對應(yīng)eSDHC1接口，0b01對應(yīng)eSDHC2接口。LCD1_DATA12的值在核心板上已經(jīng)通過電阻設(shè)置好。

LCD1_DATA11的值通過撥碼開關(guān)SW2來設(shè)置：ON表示0，對應(yīng)eSDHC1接口，100ASK_IMX6ULL的TF卡接口使用了eSDHC1接口；OFF表示1，對應(yīng)eSDHC2接口，100ASK_IMX6ULL的EMMC接口使用了eSDHC2接口。

這3種啟動方式的設(shè)置示意圖如下：

要注意的是，設(shè)置為USB啟動時(shí)，不能插上SD卡、TF卡。剛出廠的板子在EMMC上燒寫了系統(tǒng)，你可以設(shè)置為EMMC啟動方式。

1.1.3 GPIO boot overrides

IMX6ULL中既可以通過eFUSE也可以通過GPIO來選擇、設(shè)置啟動設(shè)備，在手冊里大部分場合只列出了eFUSE，對應(yīng)的GPIO需要查表：IMX6ULL芯片手冊《Chapter 8: System Boot》里的《GPIO boot overrides》。

我們把它摘錄出來。

總結(jié)

整篇讀下來，概念有點(diǎn)多，你可能會感覺有點(diǎn)抽象，其實(shí)現(xiàn)在不理解啟動方式原理沒關(guān)系，現(xiàn)在只要記住《3種啟動方式的設(shè)置示意圖》即可，清楚怎么撥碼對應(yīng)什么啟動方式，原理留到后期再研究也行。

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