英飞凌 AURIX 系列单片机的HSM详解（3）——开发方法

本系列的其它几篇文章：

《英飞凌 AURIX 系列单片机的HSM详解（1）——何为HSM》

《英飞凌 AURIX 系列单片机的HSM详解（2）——与HSM相关的UCB和寄存器》
《英飞凌 AURIX 系列单片机的HSM详解（3）——开发方法》
《英飞凌 AURIX 系列单片机的HSM详解（4）——Tricore核与HSM核之间的通信方法》
《英飞凌 AURIX 系列单片机的HSM详解（5）——HSM硬件加速模块的使用》

本文以TC397为例，来介绍一下HSM的开发方法。

1. 编译器

HSM开发时分两类工程，一类工程是编译Tricore内核代码的，用到的编译器是Tasking for Tricore；
另一类工程是编译HSM的ARM Cortex-M3内核的，用的是Tasking ARM for HSM。

各个版本可以在下面Tasking的官网上找到，需要试用的话要联系Tasking的销售：
https://www.tasking.com/support/tricore-and-aurix-toolset-support#4.3

2. 调试器

英飞凌的Miniwiggler支持Tricore和HSM核的调试，可以使用Tasking内嵌的Debugger。

高端一点的调试器可以用Lauterbach，配合软件Trace32，需要有Tricore和ARM的license。用Trace32软件结合Lauterbach硬件调试器可以实现HSM核和Tricore核程序的烧写和调试。此外还有iSYSTEM等不太常用的调试器。

3. PFlash地址划分

HSM核的程序代码可以存放于PFlash0的S0-S39这40个16K的PFlash块中，手册中对该区域的定义如下，我们暂时先考虑右侧“HSM only”的情况，先不管TP：

 我们此次将该区域划分成如下三部分：

PF0的起始地址0x80000000处的S0-S1用于存放Tricore APP的部分代码，Tricore上电后从0x80000000处开始执行。

HSM代码分为BootLoader和APP两部分，此次将HSM的BootLoader起始地址放在S2 - 0x80008000处，HSM的APP起始地址放在S24 - 0x80060000处，将S2-S39共38个Sector都预留给HSM使用，其中BootLoader分配352K空间，APP分配256K空间。

预留给HSM的这38个Sector要被保护起来，是通过寄存器SP_PROCONHSMCX0/1两个寄存器设置的，HSM的BootLoader启动地址由寄存器SP_PROCONHSMCBS设置，这三个寄存器又都由UBC中的UCB_HSMCOTP0/1_ORIG和UCB_HSMCOTP0/1_COPY定义，详细定义见上一篇文章。这三个寄存器的设置值如图中所示。

MCU上电时，SSW代码先判断UCB中的内容，如有效则将其复制到响应的寄存器中，然后查找SP_PROCONHSMCBS获取HSM核的启动代码地址，启动HSM核。

Flash地址分配可以用链接脚本来控制，代码共分为三个部分，Tricore的APP，HSM的BootLoader和HSM的APP，三个工程的链接脚本要相互配合好，保证编译出来的代码不会互相覆盖。

例如，HSM BootLoader工程中的链接脚本中，PFlash起始地址定义如下：

#define HSM_FLASH                    0x80008000

HSM APP工程链接脚本中的PFlash起始地址定义如下：

#define HSM_FLASH                    0x80060000

Tricore APP工程链接脚本中，应将PF0中用于HSM的一段剔除，例如：
原链接脚本：

 修改为：

（这里pfls01的大小为了方便就写了2M，实际剩余空间＞2M）。

将原来放在pfls0的代码段都改为pfls01，只有启动代码放在pfls00中，要修改的地方比较多就不一一列举了：

编译后的Hex文件地址如下图所示：

我们可以看到0x80008000-0x8009FFFF这一段已经没有代码了，被预留出来烧写HSM的代码。

4. 程序烧写步骤

根据上文所述，共有三个工程，分别编译得到三个elf或hex文件。程序烧写步骤如下：

（1）烧写BMHD
首先确保BMHD区域的值正确，保证Tricore可以正常启动。

（2）禁用HSM
在烧写HSM程序前，要保证HSM处于禁用的状态，即UCB_HSMCOTP0/1_ORIG和UCB_HSMCOTP0/1_COPY两个UCB中 PROCONHSMCFG 中的HSMBOOTEN值为0。

（3）烧写程序
向PFlash中烧写HSM的BootLoader程序、APP程序和Tricore的APP程序。

（4）程序校验
查看PFlash相应地址处的程序，确保三个程序烧写完整，彼此没有覆盖。

（5）配置HSM BootLoader启动地址
在PROCONHSMCBS寄存器中配置正确的HSM BootLoader启动地址，依据前文所述，向UCB_HSMCOTP0/1_ORIG 和UCB_HSMCOTP0/1_COPY两个UCB中的PROCONHSMCBS中的BOOTSELx填入0x02（暂定，待验证）。

（6）启用HSM
以上准备工作完成后，就可以启用HSM配置了，即向UCB_HSMCOTP0/1_ORIG和UCB_HSMCOTP0/1_COPY两个UCB中 PROCONHSMCFG 中的HSMBOOTEN写入1.

以上配置都完成且正确后，再次给MCU上电，MCU即可启动Tricore核和HSM核。