Infineon Aurix TC397启动过程学习

一、概览

TC397整个启动过程如下图所示：

首先由某个复位事件开始，必要情况下经历上电过程，然后执行芯片的引导固件进而跳转到用户启动代码，最后执行用户程序，因此整个过程可总结为”复位、上电、引导、启动”八个字。

二、复位

2.1 复位类型

2.1.1 Cold(initial) power-on reset

冷复位，芯片供电从无到有时产生的复位事件，整个芯片会回到初始状态。

2.1.2 System reset

产生系统复位的复位源根据来源可以分为三类：
1.来自片内外设——如看门狗定时器超时产生复位
2.来自片外外设——连接外设的引脚被设为触发源，外设改变引脚状态时产生复位
3.来自软件设置——软件写相关寄存器控制位产生复位
对于大多数复位源来讲，是否产生系统复位可以由软件进行配置。
和冷复位相反，系统复位属于暖复位（warm power-on reset），即整个过程芯片不断电。发生系统复位后，芯片内部除了供电模块、调试模块和复位寄存器外其它部分会回到初始状态。

2.1.3 Application reset

应用复位和系统复位类似，复位源一样分为三类，是否产生应用复位一样可以通过软件设置，主要区别是应用复位后芯片的所有外设、CPU和部分SCU寄存器会回到初始状态，其他部分（如时钟）状态维持不变，影响范围比系统复位要小，也因此应用复位耗时最短。

2.1.4 CPU module reset

CPU复位只影响CPU自身，CPU外围设备不受影响，从核复位会进入halt状态，主核（CPU0）复位会跳转到程序入口地址。

三、引导固件

Boot firmware存储在Boot ROM内，TC397 Boot ROM区间定义如下：

Segment	Address Range	Size	Description
8(cached)	8FFF 0000H - 8FFF FFFFH	64KB	Boot ROM(BROM)
10(non-cached)	AFFF 0000H - AFFF FFFFH	64KB	Boot ROM(BROM)

芯片复位后最先由CPU0执行Boot firmware代码，其他CPU处于halt状态。Boot firmware会对启动模式进行评估，并根据评估结果执行相应启动流程，此外还会进行一些初始化配置操作（如准备Flash、配置芯片寄存器、初始化RAM等），其执行流程如下图所示：

3.1 BMHD

Boot firmware根据BMHD（Boot Mode Header）来评估启动模式，BMHD有四个（BMHDx for x=0~3）存储在UCB区域内，为了以防数据损坏，每个BMHD又包含一个备份（COPY），每组BMHD（BMHD_ORIG和BMHD_COPY）需要同时设置，不能只设置其中一个。
BMHD在UCB中的地址定义如下：

Address range	Size	BMHD block
0xAF400000	512 Bytes	UCB_BMHD0_ORIG
0xAF400200	512 Bytes	UCB_BMHD1_ORIG
0xAF400400	512 Bytes	UCB_BMHD2_ORIG
0xAF400600	512 Bytes	UCB_BMHD3_ORIG
0xAF401000	512 Bytes	UCB_BMHD0_COPY
0xAF401200	512 Bytes	UCB_BMHD1_COPY
0xAF401400	512 Bytes	UCB_BMHD2_COPY
0xAF401600	512 Bytes	UCB_BMHD3_COPY

每个BMHD结构定义如下：

<>PINDIS

该位和引脚P14.3(HWCFG[3])一起用来控制是否通过MCU引脚P10.5(HWCFG[4])和P10.6(HWCFG[5])选择启动模式。

<> HWCFG

该位域决定启动模式，作用时机见上表。

<> LSENA0~LSENA3

CPU0~CPU3的lockstep功能设置，TC397有六个核，其中只有四个核具有锁步核。

<> LBISTENA

控制是否使能LBIST自检功能。

<> BMHDID

只能为0xB359，取其他值时无效。

<> STAD

指定程序起始地址，配合启动模式使用，当选择ABM模式时为ABMH（Alternate Boot Mode Header）的地址，当选择内部Flash启动时为用户启动代码入口地址。

<> CRCBMHD

BMHD前八个字节（BMI、BMHDID、STAD）的CRC校验值，CRC参数如下：

CRC算法名称	多项式	初始值	结果异或值	输入反转	输出反转
CRC-32	04C11DB7	FFFFFFFF	FFFFFFFF	true	true

<> CRCBMHD_N

为CRCBMHD值取反。

四、启动代码

启动代码的流程示意如下：

启动代码分为六个阶段：

Phase1

初始化PSW寄存器，评估复位类型是application reset、power-on reset还是CPU0 reset。
由SW、STMx、SMU、ESRx和CB3(Cerberus 3)触发的复位属于application reset，其他的复位源属于system reset。

Phase2

该阶段只在冷复位(Cold power-on reset)情况下才会执行，包含三部分：

1. 根据使用情况初始化并校验EVR寄存器；
2. 评估LBIST测试结果；
3. 执行MONBIST测试；

Phase3

第三阶段会设置CSA，初始化栈指针(A10)，因此在该阶段结束后才可以使用函数调用，但不能使用全局变量。

Phase4

该阶段只在power-on reset情况下才会执行，包含三部分：

1. MMIC时钟检查（for ADAS);
2. 初始化时钟和flash，喂狗；
3. 执行MBIST测试；

Phase5

该阶段可选，主要针对功能安全方面，处理SMU各种alarm。

Phase6

最后阶段处理多核启动，具体包括：

1. 通过设置CPU的PCON和DCON寄存器使能PCACHE和DCACHE功能；
2. 初始化BIV和BTV，支持中断和TRAP机制；
3. 初始化全局变量；
4. 启动从核，多核启动按照菊花链的方式，即由CPU0启动CPU1，CPU1启动CPU2，直到CPU4启动CPU5。