無緩存下對(duì)Flash的AHB讀訪問竟然是這樣！

撞上電子

大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是實(shí)抓Flash信號(hào)波形來看i.MXRT的FlexSPI外設(shè)下AHB讀訪問情形。
8 g( ]) p2 n' b" X6 O  i$ I上一篇文章 《i.MXRT中FlexSPI外設(shè)對(duì)AHB Burst Read特性的支持》 里痞子衡介紹了FlexSPI外設(shè)在不開啟Prefetch功能下響應(yīng)AHB master的訪問請(qǐng)求完全受AHB總線Burst Read特性決定，這是FlexSPI外設(shè)最基礎(chǔ)的對(duì)Flash訪問支持功能，研究這個(gè)其實(shí)是很有意義的，這可以反映出XiP下最原始的代碼執(zhí)行效率。
我們知道在實(shí)際項(xiàng)目中，XiP應(yīng)用程序常常是在L1 Cache和Prefetch加持下運(yùn)行的，代碼執(zhí)行效率會(huì)得到大大提升，但無論是怎樣的緩存策略，極限情況下（比如大數(shù)據(jù)塊搬移，長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)指令）最終還是拼得FlexSPI最基礎(chǔ)的讀訪問支持。今天痞子衡就從抓Flash信號(hào)波形角度帶大家真切感受下這最基礎(chǔ)的AHB讀訪問情形（為更清晰地分析結(jié)果，本次主要涉及數(shù)據(jù)總線AHB訪問，暫不涉及指令總線AHB訪問）：
- d9 V0 T2 X$ i( v2 M一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備痞子衡用i.MXRT1050-EVKB來做這個(gè)AHB讀訪問實(shí)驗(yàn)，這塊板子上的Flash被痞子衡更換過，目前的型號(hào)是華邦W25Q64JWS-IQ。我們基于 \SDK_2.9.1_EVKB-IMXRT1050\boards\evkbimxrt1050\demo_apps\led_blinky\iar 例程（記得切換到 flexspi_nor_debug build）來簡(jiǎn)單修改一下，把啟動(dòng)頭FDCB修改如下，設(shè)置Flash工作于30MHz Fast Read Quad I/O SDR模式，調(diào)成30MHz低速是為了方便后續(xù)用示波器抓Flash信號(hào)去分析。
const flexspi_nor_config_t qspiflash_config = {
    .memconfig =
7 r6 ~; o$ Q1 U, [        {
/ u7 \0 J* A/ x8 W; H. X            .tag              = FLEXSPI_CFG_BLK_TAG,
            .version          = FLEXSPI_CFG_BLK_VERSION,
, r1 i- k- H% q  p5 I            .readSampleClkSrc = kFlexSPIReadSampleClk_LoopbackFromDqsPad,
0 r# w8 `* {  k6 X0 h9 D" L4 x* ~, \5 \            .csHoldTime       = 3u,
            .csSetupTime      = 3u,
            .controllerMiscOption = 0x10,
9 m# O% r0 P0 u            .deviceType       = kFlexSpiDeviceType_SerialNOR,
            .sflashPadType    = kSerialFlash_4pads,
            // Flash工作于30MHz
            .serialClkFreq    = kFlexSpiSerialClk_30MHz,
            .sflashA1Size     = 8u * 1024u * 1024u,
/ ^4 l( J) U$ c; O. R$ L/ h            .lookupTable =
# }8 W6 |9 O4 ~; ]  `6 G                {
! F: q; O  j$ c9 ~$ x" ?9 }2 }                    // Quad I/O Fast Read SDR LUTs
                    [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READ + 0] = FLEXSPI_LUT_SEQ(CMD_SDR,   FLEXSPI_1PAD, 0xEB, RADDR_SDR, FLEXSPI_4PAD, 0x18),
2 r# P  b9 l2 h2 u                    [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READ + 1] = FLEXSPI_LUT_SEQ(MODE8_SDR, FLEXSPI_4PAD, 0xF0, DUMMY_SDR, FLEXSPI_4PAD, 0x04),
                    [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READ + 2] = FLEXSPI_LUT_SEQ(READ_SDR,  FLEXSPI_4PAD, 0x04, STOP,      FLEXSPI_1PAD, 0x00),
$ g8 S- m+ F( Q% @3 b. q                    [4*CMD_LUT_SEQ_IDX_READ + 3] = 0,
9 }8 J6 d0 T* Y* S- S                },
# H  n/ {9 q$ i! Y/ M6 T7 ]        },
    .pageSize           = 256u,
    .sectorSize         = 4u * 1024u,
    .blockSize          = 64u * 1024u,
    .isUniformBlockSize = false,
};
! Q; Y2 g) M' O: k/ y下圖是華邦W25Q64JWS-IQ芯片的Fast Read Quad I/O SDR傳輸時(shí)序圖，Dummy Cycle連同MODE8_SDR序列一共6個(gè)SCK周期，此外還有個(gè)特別注意點(diǎn)，MODE8_SDR序列參數(shù)值需要被設(shè)成0xFx，我們上面修改的FDCB啟動(dòng)頭是符合要求的。