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烧录内置 SPI NOR

Read time: 4 minute(s)

针对支持合封 NOR Flash 的芯片，设备生产厂商可能希望在主控芯片焊接到板子前对于合封 NOR 进行镜像数据烧录。这种离线烧录方法，可以确保芯片在出厂前已经包含了必要的固件或应用程序。

本节介绍如何使用外部烧录器对合封 NOR 进行离线烧录，适用于支持合封 NOR Flash 的匠芯创芯片。

使用离线烧录方式，可烧录如下内容：

烧录 eFuse
烧录内置的 SPINOR

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固件处理

离线烧录内置 SPINOR 的固件时，需要进行一些特殊的操作。从需求角度来看，该固件既要驱动烧录板并完成烧录，又要驱动量产板，因此需要启用双 BootLoader 功能：

烧录 BootLoader：用于驱动烧录板，完成烧录工作，并通过 GPIO 等提示烧录成功。
量产 BootLoader：即客户的量产 BootLoader，用于驱动客户量产板。

目前的 image_cfg.json 文件支持对这两个 BootLoader 进行配置。

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机器烧录

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机器烧录具有成本低、效率高、时间短等优点，但同时对烧录的量有要求，因此投资比较大，一般都和三方烧录公司合作。

AIC 拥有合作的烧录公司，具备完整的配套工作体系和标准工作流程。由于机器烧录适合大批量生产，首次与烧录厂合作时，建议提前与 AIC 或者经销商进行充分沟通。

工作原理：

烧录板上配备 TF 卡槽，用于存储烧录用固件。
烧录机器的机械臂负责完成芯片的吸取和放置操作。
芯片准确放置到位后，烧录机器控制烧录板的 TypeC 接口上电。
上电后，直接启动 TFCard 烧录流程。
烧录完成后，烧录板通过一个 GPIO(PA1) 端口向烧录机器发送通知。
烧录机器下电，吸取烧录好的芯片并放置到托盘中。

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手工烧录

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手工烧录可以作为机器烧录的补充，适用于少量芯片的烧录工作。

AIC 提供可以进行手工烧录的电路板。

手工烧录的工作原理如下：

烧录板上有 TF 卡槽存储烧录用固件。
借助工具，手工完成芯片的吸取和放置。
合上烧录盖后上电，直接启动 TFCard 烧录流程。
可通过串口信息或者 PA1（UART RX）端口，判断烧录是否成功。
烧录完成后断电，吸取烧录好的芯片并放置到托盘中，并进行下一颗芯片的烧录。

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固件处理

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烧录 BootLoader：用于驱动烧录板，完成烧录工作，并通过 GPIO 等提示烧录成功。
量产 BootLoader：即客户的量产 BootLoader，用于驱动客户量产板。

目前的 image_cfg.json 文件支持对这两个 BootLoader 进行配置。

按下面步骤配置烧录板。
烧录板的配置应遵循尽量简洁的原则：
1. 通过 bm 命令打开 BootLoader 的配置界面。
2. 在 Board options 界面打开如下配置项，其他配置项可以关闭。
  - Uart0
  - Using SPI0
  - Using SDMC1
  - Using DMA
  - Using WRI
  - Using RTC
  - Using Watchdog
  - Using Efuse/SID
  - Using Syscfg: 打开
  - Using Syscfg: 同时打开 SiP Flash Enable 和 SYSCFG LDO1X enable
3. 在 BootLoader options > Upgrading 中打开 Upgrading by SD Card。

GPIO 控制

由于 GPIO 默认为低电平，无需进行预控制操作，直接在代码中进行逻辑处理即可。具体代码修改如下：

PA4 为烧录成功指示灯，显示绿灯
PA5 为烧录失败指示灯，显示红灯

-- a/application/baremetal/bootloader/cmd/aicupg.c
+++ b/application/baremetal/bootloader/cmd/aicupg.c
@@ -25,6 +25,7 @@
#include <hal_rtc.h>
#include <wdt.h>
#include <progress_bar.h>
+#include <aic_hal_gpio.h>
#ifdef LPKG_CHERRYUSB_HOST
#include <usbh_core.h>
#endif
@@ -499,6 +500,19 @@ static int do_fat_upg(int intf, char *const blktype)
    char protection[PROTECTION_PARTITION_LEN] = {0};
    ulong actread, offset, bootlen;
    char *file_buf;
+    u32 pin_ok;
+    u32 pin_fail;
+
+    pin_ok = hal_gpio_name2pin("PA.4");
+    hal_gpio_set_func(GPIO_GROUP(pin_ok), GPIO_GROUP_PIN(pin_ok), 1);
+    hal_gpio_direction_output(GPIO_GROUP(pin_ok), GPIO_GROUP_PIN(pin_ok));
+    hal_gpio_set_value(GPIO_GROUP(pin_ok), GPIO_GROUP_PIN(pin_ok), 0);
+
+    pin_fail = hal_gpio_name2pin("PA.5");
+    hal_gpio_set_func(GPIO_GROUP(pin_fail), GPIO_GROUP_PIN(pin_fail), 1);
+    hal_gpio_direction_output(GPIO_GROUP(pin_fail), GPIO_GROUP_PIN(pin_fail));
+    hal_gpio_set_value(GPIO_GROUP(pin_fail), GPIO_GROUP_PIN(pin_fail), 0);
+

    if (!strcmp(blktype, "udisk")) {
        /*usb init*/
@@ -524,18 +538,21 @@ static int do_fat_upg(int intf, char *const blktype)
        ret = mmc_init(intf);
        if (ret) {
            printf("sdmc %d init failed.\n", intf);
+            hal_gpio_set_value(GPIO_GROUP(pin_fail), GPIO_GROUP_PIN(pin_fail), 1);
            return ret;
        }

        ret = aic_fat_set_blk_dev(intf, BLK_DEV_TYPE_MMC);
        if (ret) {
            pr_err("set blk dev failed.\n");
+            hal_gpio_set_value(GPIO_GROUP(pin_fail), GPIO_GROUP_PIN(pin_fail), 1);
            return ret;
        }
#else
        pr_err("sdcard upgrade disabled.\n");
#endif
    } else {
+        hal_gpio_set_value(GPIO_GROUP(pin_fail), GPIO_GROUP_PIN(pin_fail), 1);
        return ret;
    }

@@ -575,6 +592,9 @@ static int do_fat_upg(int intf, char *const blktype)
        printf("\nPlug-out SDCard/UDISK to reboot device.\n");
        printf(" CTRL+C exit to command line.\n");

+       /* Config PA1 output high level */
+       hal_gpio_set_value(GPIO_GROUP(pin_ok), GPIO_GROUP_PIN(pin_ok), 1);
+
        /* Reboot when SDCard/UDISK plug-out */
        while (1) {
            /* If failed to read data, reboot */
@@ -595,6 +615,7 @@ static int do_fat_upg(int intf, char *const blktype)
    }

err:
+    hal_gpio_set_value(GPIO_GROUP(pin_fail), GPIO_GROUP_PIN(pin_fail), 1);
    if (file_buf)
        aicos_free_align(0, file_buf);
#endif

完成上述代码修改后，需对 BootLoader 进行编译。编译后的 BootLoader 将作为开发板专用的烧录 BootLoader，放置到工程的 pack 目录中进行单独管理，具体操作如下：

注：

烧录 BootLoader 的分区配置 (image_cfg.json) 必须使用量产分区。

在 output/开发板_rt-thread_helloworld/images/ 目录下，手动将 BootLoader.aic 备份为 BootLoader-updater.aic。
```
cp output/g73x_scan_rt-thread_helloworld/images/bootloader.aic target/g73x/scan/pack/bootloader-updater.aic
```

在 target/soc/开发板/pack/image_cfg.json 文件中，将烧录使用的 bootloader 指定为 BootLoader-updater.aic，具体修改如下：

--- a/target/g73x/scan/pack/image_cfg.json
+++ b/target/g73x/scan/pack/image_cfg.json
@@ -20,7 +20,7 @@
        },
        "updater": { // Image writer which is downloaded to RAM by USB
            "spl": {
-                "file": "bootloader.aic",
+                "file": "bootloader-updater.aic",
                "attr": ["required", "run"],
                "ram": "0x30100000"
            },

将 BootLoader 的配置文件回退到量产固件配置后，重新编译固件，即可完成量产 BootLoader 的设置。
经过上述配置后，量产固件已成功配置了两个 BootLoader。对于其他部分，如 OS，按照常规方式维护和编译即可，无需额外配置。