ARM学习（29）NXP 双coreMCU MCXN94学习

笔者来介绍一下NXP 双core板子 ，新系列的mcxn94

1、MCX 新系列介绍

恩智浦 MCU 系列产品包括 Kinetis 、LPC 系列，以及 i.MX RT 系列，现在又推出新系列产品 MCX 产品，包括四个系列，目前已经发布产品的是 MCX N 系列。

• MCX N 系列，高性能微控制器，面向边缘安全智能微控制器，主要应用在物联网以及工业应用产品。

  • 主频 150MHz 至 250MHz 512KB-2MB
  • 广泛的外设，包括神经处理单元 (NPU) 和 DSP
  • EdgeLock® 安全子系统
  • 智能外设

• MCX A 系列，主要针对优化成本和上市时间为主要考虑因素的产品。

  • 主频 48 MHz - 180 MHz ，32KB-1MB
  • 内置定时器，引脚数低，单引脚电源
  • 适用于成本受限的应用

• MCX W 系列，低功耗无线连接产品，支持多协议。

  • 32MHz - 96MHz
  • 多协议无线设备
  • 低功耗BLE、Thread和Zigbee射频器件，面向工业物联网与Matter应用
  • 片上集成减少了外部 BOM

• MCX L 系列，针对超低功耗应用产品。

  • 50Mhz - 100 MHz，可选 50% 倍频
  • 极低的功耗和漏电
  • 适用于具有低功耗要求的应用

• MCX C 系列，针对超低功耗应用产品。

  • List item 48MHz，32KB–256KB
  • 易于使用的外设
  • 面向入门级应用的高性价比的设计

笔者来看一下MCXN947的框图，如下图所示，需要的组件直接看下图

• CPU0和CPU1 都是Cortexm33 内核，ARMv8-M架构，150MHZ，不过Core0的内核支持的外设组件更多，支持DSP、FPU、DSP、ETM和TrustZone, and coprocessor interface。
• 2MB的内部FLash 512KB的SRAM
• 支持系统组件、安全组件、Debug组件、通信组件、模拟组件和timers组件

2、MCXN94内存映射

MCXN994的内存如下图所述：




注意：上述空间安全和非安全的空间是重叠的。

• 0x0 - 0x001FFFFF：internal Flash 地址，2MB Size，分为两个bank，可配置，每个bank 是1MB，看上图可以看到，目前每个Program Flash均是1MB，N947是2MB，N946是1MB，可以看数据手册。

• 0x08000000 -0xFFFFFFF：FlexSPI 外设，可接Norflash，存放代码，最大128MB，与0x80000000 外设地址重叠

• 0x10000000 - 0x 101FFFFF：internal Flash 地址，2MB Size，分为两个bank，可配置，每个bank 是1MB，与上面0x0 重叠

• 0x13000000 - 1303FFFF： ROM Code的地址

• 0x14000000 - 0x14017FFF：RAMX，code bus总线上面，适合放code代码

• 0x18000000 - 0x1FFFFFFF：FlexSPI 外设，可接Norflash，存放代码，最大128MB，与0x90000000 外设地址重叠

• 0x20000000 0x20007FFF ：RAMA - RAMH地址，RAM，可以用到存放core1的代码，以及一部分当中共享空间

  • RAMA相对特殊，被分为4个bank，每个bank8K，可以在低功耗场景下作为retaintion for data，每个bank都是独立编程的电源控制 ，不支持ECC
  • 其他bank都有独立的电源开关，可以根据需要进行开关，RAMG和RAMH作为ECC数据空间

下图为 RAM空间配置ECC的设置，

• 可以看到RAMX 和RAMB 使用RAMH进行ECC数据空间，默认这两块校验是开着的，所以RAMH无法作为数据访问
• RAMC、D、E、F使用RAMG作为ECC数据校验
• RAMA 没有ECC数据校验

下图分别为core0和core1的内存空间分布：
Flash：768KB的FLash
RAM0：304KB的RAM空间
RAM1:104KB的RAM空间，用来存放core1的代码
RAM3：共享空间代码

cache部分：

• 由memory map地址上面 可以看到地址的cache 部分，Flash部分才有Cache，RAM部分均不被cache
• 分为两种cache，一种是LPCAC，低功耗的cahce，针对所有的flash地址（包括内部flash + flex spi flash），大小为16KB，SYSCON LPCAC Control (LPCAC_CTRL) register可以配置本cache，如下图第一张图
• 一种是CACHE64，只针对FlexSPI的地址范围，大小为16KB， CACHE64_POLSE寄存器可以配置cache属性，如下图第二种图

CPU型号对应的外设资源如下图所示：

3、mcxn94 启动方式

启动方式就两种：内部Flash Boot，ISP Boot。通过ISPMODE（P06） 引脚决定。

• 从flash 启动会寻找有效Image，如果使能恢复Image Flash，会从恢复ImageFlash里面找，如果还找不到，就进入ISP 模式
• 从ISP Boot，可以UART/IIC/SPI/USB支持下载代码
  
  ISP 下载时，配置引脚可以决定下载方式，也可以禁止ISP模式，
  
  

3.1 boot device

boot device：从内部flash boot，外部Flash FlexSPI NorFlash boot（偏移是0x1000），SPI Flash Nor Recovery Boot，第二个bootloader Boot。

基于BOOT SRC可以决定是从内部flash还是外部Flash boot。

3.2 Internal Flash Boot

内部Flash的boot流程如下图所示：

• 支持双ImageBoot，根据Image Header在0x24为处理版本来决定

3.3 external Flash Boot

外部Flash从FlexSPi Flashboot，需要在0x400 有FCB信息，512Byte。


boot流程如下：

4、mcxn94 代码下载

5、参考

1、恩智浦新系列产品 MCX系列产品
2、MCXNx4xRM-MCXN947 用户参考手册