痞子衡嵌入式：不处理i.MXRT1064片内Flash的RESET#引脚可能会导致无法启动或程序跑飞

　　大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家介绍的是i.MXRT1064片内Flash的RESET#引脚对程序启动和运行的影响。

　　上一篇文章《i.MXRT1024/1064片内4MB Flash的SFDP表易丢失导致的烧录异常》痞子衡带大家初步了解了 i.MXRT 上片内合封的 4MB Flash，合封 Flash 方式一般来说比外挂方式要省事省心，但前提是你充分了解了它的合封方式、信号连接等细节。如果对这些细节没有完全掌握，合封就像是一个黑盒子，还真不一定就比外挂可靠。

　　近期另有一个 RT1064 客户反馈，产品在运行过程中会发生极小概率的宕机，分析发现宕机时（不断电情况下）内部 Flash 读回的程序数据竟然全是 0x00，看起来 Flash 内容被篡改了，但是重新上电又能正常工作，这是怎么回事？今天痞子衡就和大家聊聊这个话题：

Note：本文所述问题仅在 RT1064 上发生，不存在于 RT1024 上。

一、RT1024/1064片内Flash连接差异

1.1 W25Q32JV不同封装

　　我们知道 RT1024/RT1064 内部合封得是 Winbond W25Q32JV 裸 Die，而 W25Q32JV 作为单独产品售卖时实际上提供了非常多的封装形式，这其中我们最熟悉得是经典的 8 个引脚的 SOIC-8 208-mil 封装。

　　从 W25Q32JV 裸 Die 本身角度来说，其一共有 9 个信号线，在 SOIC-8 上将本该单独引出的 RESET# 信号复用到了 IO3 上（虽然这个脚本身还有一个 HOLD# 复用），而在 SOIC-16 或者 TFBGA-24 上我们就能看到这个单独的 RESET# 信号了：

1.2 RT1024片内RESET#连接

　　在 RT1024 上，内部 Flash 的 RESET# 信号保留悬空（或其它处理），并没有和 RT1020 之间有信号连接，这里 GPIO_AD_B1_13 被着重强调，是因为 RT1024 BootROM 会根据 efuse 配置情况控制这个 I/O 来复位 Flash（显然这里是无效的）。

1.3 RT1064片内RESET#连接

　　在 RT1064 上，内部 Flash 的 RESET# 信号被连接到了 RT1060 内部信号 GPIO_SPI_B0_13 上，当然 RT1064 BootROM 也会根据 efuse 配置情况控制这个 I/O 来复位 Flash（这时就会产生一定作用）。

二、不处理片内Flash RESET#信号带来的风险

　　在痞子衡旧文《深入i.MXRT系列ROM中串行NOR Flash启动初始化流程》一文 2.1 复位Flash芯片 小节里，我们知道如果 efuse 里 RESET# 相关 bit 被烧写使能后，RT1064 BootROM 才会初始化 GPIO_SPI_B0_13 引脚为 GPIO 输出模式，并且拉低拉高一次来复位 Flash，等复位结束 GPIO_SPI_B0_13 会保持高电平输出。

// RT1064 上 RESET# 相关的 fuse

fuse 0x6e0[7]  - FLEXSPI_RESET_PIN_EN

        0 - Disable

        1 - Enable

fuse 0x6e0[31] - FLEXSPI_RESET_PIN_SEL

        0 - GPIO_SPI_B0_00

        1 - GPIO_SPI_B0_13

　　但是默认情况下，RT1064 芯片出厂以及客户都不会去烧写跟这个 RESET# 相关的 efuse，这意味着 GPIO_SPI_B0_13 内部引脚会一直保持上电默认状态，那么默认是什么状态呢？这从 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO_SPI_B0_13 寄存器默认值 0x10B0 可以得知其为输入 Keeper 状态。

　　我们知道 RESET# 信号对 Flash 来说也是输入（从 Winbond 技术人员处得知，该信号内部有 280K 欧姆上拉），两个引脚相连，各自都是输入状态，显然有点不太可靠。说一种极端情况，芯片上电过程中，在 Flash 端弱上拉对 RESET# 作用让电压爬升到有效高电平 VCC x 0.7 之前，RT1060 的 GPIO_SPI_B0_13 端输入 Keeper 状态先产生作用，这时就会产生一个弱下拉，由于不同芯片的器件特性差异，这里的弱上拉/下拉都存在一定的误差范围，最终极有可能导致 RESET# 电平处于中间不定态。此外哪怕芯片上电过程中没问题，实际运行中，由于片内温度电磁环境等各方面因素，导致 RESET# 信号发生翻转，对 XIP 程序运行稳定性也是毁灭性打击。

三、解决RESET#信号稳定性的方案

　　为了验证 GPIO_SPI_B0_13 信号状态对于 RT1064 影响，痞子衡在测试 SFDP 工程里加上了这个信号的控制，当 GPIO_SPI_B0_13 输出为低时，即 Flash RESET# 处于有效状态，此时 Flash SFDP 都不能正常读出，更别提内存数据读取操作了。

烧录SFDP工程：https://github.com/JayHeng/func-imxrt-sip-flash-sfdp-check

　　那么该如何解决这个问题呢？上述原理知道后，其实方法就特别简单了：

解决启动问题：烧写 fuse 0x6e0[31,7] 两个位，让 BootROM 去初始化 GPIO_SPI_B0_13 引脚。（大约增加 750us 启动时间）

解决跑飞问题：假如芯片没有启动问题，但你不想额外烧写 fuse，那么 XIP App 运行起来后第一件事就是初始化 GPIO_SPI_B0_13 为 GPIO 输出模式，并且设为高电平。（为了可靠性，这部分代码可以 RAMFUNC 运行）

　　至此，不处理i.MXRT1064片内Flash的RESET#引脚可能会导致无法启动或程序跑飞痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~

欢迎订阅

文章会同时发布到我的博客园、CSDN、微信公众号、知乎、与非网、电子技术应用AET、电子星球、51CTO 平台上。

微信搜索"痞子衡嵌入式"或者扫描下面二维码，就可以在手机上第一时间看了哦。