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根据 NXP（恩智浦）官方提供的 I.MX6U 参考手册 chapter8：System Boot
Overview
The boot process begins at Power On Reset (POR) where the hardware reset logic forcesthe ARM core to begin execution starting from the on-chip boot ROM.
（启动过程开始于电源上的复位（POR）硬件复位逻辑强制 ARM 核心从芯片上的引导 ROM 开始执行）
Boot ROM code uses the state of the internal register BOOT_MODE[1:0] as well as the state of various eFUSEs and/or GPIO settings to determine the boot flow behavior of the device.
（引导 ROM 代码使用内部寄存器 BOOT_MODE[1:0] 的状态以及各种各样的 eFUSEs 的状态 和/或 GPIO 设置来确定设备引导流行为）
The main features of the ROM include:
（ROM 的主要特点包括）
• Support for booting from various boot devices--（支持从各种引导设备引导）
• Serial downloader support (USB OTG and UART)--（支持串行下载）
• Device configuration data (DCD) and plugin--（支持 DCD 设备配置数据和插件）
• Digital signature and encryption based High Assurance Boot (HAB)--（基于数字签名和加密的高保证引导(HAB)）
• Wake-up from low power modes--（从低功率模式唤醒）
The boot ROM supports the following boot devices:
（引导 ROM 支持以下引导设备）
• NOR Flash
• NAND Flash
• OneNAND Flash
• SD/MMC
• Serial (SPI) NOR Flash and EEPROM
• QuadSPI (QSPI) Flash
The Boot ROM uses the state of BOOT_MODE and eFUSEs to determine the boot device. For development purposes, eFUSEs used to determine the boot device may be overridden by using GPIO pin inputs.
（引导 ROM 使用 BOOT_MODE 和 eFUSEs 的状态来决定引导设备，为了发展目的，使用 eFUSEs 来确定引导设备将被使用 GPIO引脚输入替代）
BOOT 的处理过程是发生在 I.MX6U 芯片上电以后，芯片会根据 BOOT_MODE[1:0]的设置来选择 BOOT 方式。 BOOT_MODE[1:0]的值是可以改变的，有两种方式，一种是改写 eFUSE(熔丝)，一种是修改相应的 GPIO 高低电平。第一种修改 eFUSE 的方式只能修改一次，后面就不能再修改了，所以我们不使用。我们使用的是通过修改 BOOT_MODE[1:0]对应的 GPIO 高低电平来选择启动方式，所有的开发板都使用的这种方式， I.MX6U 有一个 BOOT_MODE1 引脚和BOOT_MODE0 引脚，这两个引脚对应这 BOOT_MODE[1:0]。 I.MX6U-ALPHA 开发板的这两个引脚原理图如下图所示：
其中 BOOT_MODE1 和 BOOT_MODE0 在芯片内部是有 100KΩ下拉电阻的，所以默认是0。
I.MX6U 有四个 BOOT 模式，这四个 BOOT 模式由 BOOT_MODE[1:0]来控制，也就是BOOT_MODE1 和 BOOT_MODE0 这两 IO， BOOT 模式配置如表所示：
当 BOOT_MODE1 为 0， BOOT_MODE0 为 1 的时候此模式使能，串行下载的意思就是可以通过 USB 或者 UART 将代码下载到板子上的外置存储设备中，我们可以使用 OTG1 这个 USB 口向开发板上的 SD/EMMC、 NAND 等存储设备下载代码。我们需要将 BOOT_MODE1 拨到 “OFF”，将 BOOT_MODE0 拨到“ON”。这个下载是需要用到 NXP 提供的一个软件，一般用来最终量产的时候将代码烧写到外置存储设备中的 。
当 BOOT_MODE1 为 1， BOOT_MODE0 为 0 的时候此模式使能，在此模式下，芯片会执行内部的 boot ROM 代码，这段 boot ROM 代码会进行硬件初始化(一部分外设)，然后从 boot 设备(就是存放代码的设备、比如 SD/EMMC、 NAND)中将代码拷贝出来复制到指定的 RAM 中，一般是 DDR。
当我们设置 BOOT 模式为“内部 BOOT 模式”以后， I.MX6U 内部的 boot ROM 代码就会执行，这个 boot ROM 代码都会做什么处理呢？首先肯定是初始化时钟， boot ROM 设置的系统时钟如图所示：
在图中 BT_FREQ 模式为 0，可以看到， boot ROM 会将 I.MX6U 的内核时钟设置为 396MHz， 也就是主频为 396Mhz。 System PLL=528Mhz， USB PLL=480MHz， AHB=132MHz，IPG=66MHz。关于 I.MX6U 的系统时钟，我们后面会详细讲解。
内部 boot ROM 为了加快执行速度会打开 MMU 和 Cache，下载镜像的时候 L1 ICache 会打开，验证镜像的时候 L1 DCache、 L2 Cache 和 MMU 都会打开。一旦镜像验证完成， boot ROM就会关闭 L1 DCache、 L2 Cache 和 MMU。
中断向量偏移会被设置到 boot ROM 的起始位置，当 boot ROM 启动了用户代码以后就可以重新设置中断向量偏移了。一般是重新设置到我们用户代码的开始地方，关于中断的内容后面会详细讲解。
当 BOOT_MODE 设置为内部 BOOT 模式以后，可以从以下设备中启动：
①、接到 EIM 接口的 CS0 上的 16 位 NOR Flash。
②、接到 EIM 接口的 CS0 上的 OneNAND Flash。
③、接到 GPMI 接口上的 MLC/SLC NAND Flash， NAND Flash 页大小支持 2KByte、 4KByte 和 8KByte， 8 位宽。
④、 Quad SPI Flash。
⑤、接到 USDHC 接口上的 SD/MMC/eSD/SDXC/eMMC 等设备。
⑥、 SPI 接口的 EEPROM。
这些启动设备如何选择呢？ I.MX6U 同样提供了 eFUSE 和 GPIO 配置两种， eFUSE 就不讲解了。我们重点看如何通过 GPIO 来选择启动设备，因为所有的 I.MX6U 开发板都是通过 GPIO来配置启动设备的。正如启动模式由 BOOT_MODE[1:0]来选择一样，启动设备是通过 BOOT_CFG1[7:0]、 BOOT_CFG2[7:0]和 BOOT_CFG4[7:0]这 24 个配置 IO，这 24 个配置 IO 刚好对应着 LCD 的 24 根数据线 LCD_DATA0~LCDDATA23，当启动完成以后这 24 个 IO 就可以作为 LCD 的数据线使用。这 24 根线和 BOOT_MODE1、 BOOT_MODE0 共同组成了 I.MX6U 的启动选择引脚，如图所示：
通过图 9.3.1 中的 26 个启动 IO 即可实现 I.MX6U 从不同的设备启动， BOOT_MODE1 和 BOOT_MODE0 已经讲过了。看到这 24 个 IO 是不是头大？调整这 24 个 IO 的高低电平得多复杂啊？其实不然，虽然有 24 个 IO，但是实际需要调整的只有那几个 IO，其它的 IO 全部下拉接地即可，也就是设置为 0。打开 I.MX6U-ALPHA 开发板的核心板原理图，这 24 个 IO 的默认设置如图所示
可以看出在图中大部分的 IO 都接地了，只有几个 IO 接高，尤其是 BOOT_CFG4[7:0] 这 8 个 IO 都 10K 电阻下拉接地， 所以我们压根就不需要去关注 BOOT_CFG4[7:0]。我们需要重点关注的就只剩下了 BOOT_CFG2[7:0]和 BOOT_CFG1[7:0]这 16 个 IO。这 16 个配置 IO 含义在原理图的左侧已经贴出来了，如图所示：
上图看着是不是也很头大， BOOT_CFG1[7:0]和 BOOT_CFG2[7:0]这 16 个 IO 还能不能在减少呢？可以！打开 I.MX6U-ALPHA 开发板的底板原理图，底板上启动设备选择拨码开关原理图如图所示：
在上 图 中 ， 除 了 BOOT_MODE1 和 BOOT_MODE0 必 须 引 出 来 ，LCD_DATA3~LCDDATA7、 LCD_DATA11 这 6 个 IO 也被引出来了，可以通过拨码开关来设置其对应的高低电平，拨码开关拨到“ON”就是 1，拨到“OFF”就是 0。其中 LCD_DATA11 就是 BOOT_CFG2[3]， LCD_DATA3~LCD_DATA7 就是 BOOT_CFG1[3]~BOOT_CFG1[7]，这 6 个IO 的配置含义如表所示：
根据上表中的 BOOT IO 含义， I.MX6U-ALPHA 开发板从 SD 卡、 EMMC、 NAND 启动的时候拨码开关各个位设置方式如表所 示：
NXP(恩智浦官方提供的手册，有关 boot 启动模式讲解的很详细，我也没看全，后续有新的理解再加以补充)
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原文地址：https://www.cnblogs.com/Reverse-xiaoyu/p/13382963.html
