1065
1、簡(jiǎn)介
STM32N6 是 ST 第一顆帶 NPU 的 MCU 芯片，內(nèi)部只有一小塊 ROM 用于第一階段的 Boot，必須使用外部 Flash 存儲(chǔ)用戶代碼或通過(guò) USB/U(S)ART 串口啟動(dòng)。另外，STM32N6 的工程引入了一些新的術(shù)語(yǔ)比如 FSBL 等。本文記錄 STM32N6 使用的一些基本啟動(dòng)步驟，重點(diǎn)介紹FSBL。
2、啟動(dòng)模式
STM32N6 DK 板，其中 BOOT1 引腳決定了兩種不同的啟動(dòng)模式，dev boot 和Flash boot/Serial boot 模式：
Flash boot(Boot1 = 0, Boot0 = 0)意味著上電后，BootROM 程序（固化在片內(nèi) ROM 的一小段啟動(dòng)程序）會(huì)嘗試從外部 Flash 啟動(dòng)，應(yīng)用程序需要下載到外部 Flash，如果沒(méi)有應(yīng)用則無(wú)法啟動(dòng)。Dev boot 意味著上電后，BootROM 程序嘗試從內(nèi)部 Ram 中啟動(dòng)。
3、啟動(dòng)流程和工程框架
3.1. FSBL
FSBL 的全稱為 First Stage Boot Loader, 在上電后，先執(zhí)行片內(nèi) ROM 區(qū)域的BootROM，然后根據(jù) Boot 選項(xiàng)和地址，執(zhí)行相應(yīng)地址的 FSBL，參考下圖實(shí)例為外部Flash 的啟動(dòng)流程。
系統(tǒng)啟動(dòng)流程如下：
- BootROM 啟動(dòng)后，會(huì)驗(yàn)證 FSBL 的頭，如上圖深黃色部分 1024Bytes 的 Header 信息，可以使用 ST 提供的腳本對(duì) FSBL 進(jìn)行簽名，F(xiàn)SBL 程序必須完成簽名，不然無(wú)法正常啟動(dòng)。驗(yàn)證成功后，BootROM 將 FSBL 程序搬運(yùn)至內(nèi)部 SRAM2：0x34180000 的位置，然后PC 指針跳轉(zhuǎn)過(guò)去開(kāi)始執(zhí)行 FSBL。
- FSBL 開(kāi)始執(zhí)行。
3.2. FSBL+Load&Run
APP 的開(kāi)發(fā)可以在內(nèi)部 SRAM 中調(diào)試完成，開(kāi)發(fā)完成后通過(guò) External loader 下載到外部Flash。
系統(tǒng)啟動(dòng)流程如下：
- 和 3.1 的 FSBL 執(zhí)行一樣，BootROM 先啟動(dòng)，然后校驗(yàn)，搬運(yùn) FSBL，并跳轉(zhuǎn)到 FSBL。
- FSBL 開(kāi)始執(zhí)行，然后拷貝 Appli 的完整內(nèi)容到內(nèi)部 SRAM，包括 data 和 code。然后跳轉(zhuǎn)到 APP 代碼進(jìn)行執(zhí)行。
- APP 代碼開(kāi)始執(zhí)行。
3.3. FSBL+XiP（Execute in Place）
系統(tǒng)啟動(dòng)流程如下：
- BootROM 開(kāi)始執(zhí)行，和圖 2 一樣，校驗(yàn)完 FSBL 后將其搬運(yùn)到 SRAM 中。
- FSBL 開(kāi)始執(zhí)行，將外部 Flash 配置為 XiP 模式，F(xiàn)SBL 完成后，將 PC 跳轉(zhuǎn)至外部Flash 中 App 的第一條指令。
- APP 開(kāi)始執(zhí)行。
3.4. ST FSBL 簽名工具
在簽名前，需要安裝 ST 最新的 CubeProgrammer，并將 STM32MP_SigningTool_CLI.exe的路徑加入到 Windows 系統(tǒng) PATH 環(huán)境變量中，確保該 exe 程序可以被正確找到并運(yùn)行。
Cut1.1 執(zhí)行：
STM32MP_SigningTool_CLI.exe -bin FSBL.bin -nk -of 0x80000000 -t fsbl -o FSBL
trusted.bin -hv 2.1 -dump FSBL-trusted.bin
Cut2.0 執(zhí)行：
STM32MP_SigningTool_CLI.exe -bin FSBL.bin -nk -of 0x80000000 -t fsbl -o FSBL
trusted.bin -hv 2.3 -dump FSBL-trusted.bin
- -bin: 原始 bin 文件。
- -nk：no keys，沒(méi)有使用密鑰相關(guān)選項(xiàng)。
- -of：option flags。
- -t：bin 文件的類型為 fsbl。
- -o：輸出后的文件。
- -hv：header version，版本號(hào)。
- -dump：將 bin 文件的 header 信息 dump 出來(lái)，方便查看。
FSBL.bin 是原始的 FSBL 工程的 bin 文件，F(xiàn)SBL-trusted.bin 是已經(jīng)被正確簽名并添加好header 的 bin 文件。
3.5. 總結(jié)
既然單獨(dú)一個(gè) FSBL 工程里面也可以包含應(yīng)用程序，那么是不是所有 APP 程序都放在 FSBL里面，然后像 3.1 一樣只編譯和燒錄一個(gè)工程即可？
不是，BootROM 最大只能拷貝 512K 字節(jié)，如果工程超過(guò)了這個(gè)大小，則需要類似 3.2 小節(jié)中所示架構(gòu)。
4、開(kāi)發(fā)流程
本節(jié)將以 IAR+STM32N6 DK 板為例，介紹 STM32N6 開(kāi)發(fā)的基本流程。該 demo 位于SDK：
ProjectsSTM32N6570-DKExamplesUARTUART_HyperTerminal_IT 目錄下，該 demo的框架只有一個(gè) FSBL 程序，應(yīng)用程序和 FSBL 是一個(gè)工程，對(duì)應(yīng) 3.1 小節(jié)中的架構(gòu)。
