我们在《小猫爪：i.MX RT1050学习笔记1-启动》中介绍了一下RT系列芯片的启动过程与一般MCU的启动机制不一样，提到RT的bin文件是经过加工之后的镜像文件，接下就让我们看看RT的镜像文件进行了怎么的加工，才能让RT正常启动。
之前在介绍RT的启动，就简单介绍了RT的正常启动流程，接下来再简单介绍一下： 首先BootROM根据Boot Mode引脚选择从哪里启动，再根据具体的CFG引脚或者eFUSE的相关配置决定从什么存储设备开始启动，随后BootROM才会从该指定的存储设备读取镜像文件，然后再开始分析镜像并执行镜像中的APP。
我们这一章的重点在于BootROM读取镜像的过程。
在介绍读取镜像的过程前，我们首先得了解一下镜像的组成。为了让RT正常启动，我们需要在传统意义上的bin文件（也就是APP主体）增加一个头，那这个头具体内容是什么。
这个头信息包含了以下部分：
①FCB（存储器接口配置数据） ②IVT（Image Vector Table） ③Boot Data ④DCD（Device configuration data）
下面我们根据具体的实例来对每一个部分进行分解。我打开了NXP的官方的demo Hello World生成的镜像来进行详细的介绍。（环境：IAR；链接文件为：MIMXRT1052xxxxx_flexspi_nor_sdram.icf；使能SDRAM）
该部分是可选的，也是整个镜像最开始部分，其本身没有统一的结构，具体结构根据启动FLASH的接口类型而定，其一般是用来存储RT存储器接口配置数据以及当前连接的FLASH的具体特性参数，BootROM首先会使用通用且可靠的FLASH接口控制器配置（即BootROM中默认参数配置、CFG引脚以及eFUSE的配置，一般是比较低速通用的配置）去访问外接FLASH并获取这部分数据，然后根其参数去重新配置FLASH接口控制器再去进一步访问FLASH。占的空间大小随着外部存储器类型而改变，下表为不同类型存储器对应的所占空间大小：
启动设备类型大小FlexSPI NOR/SEMC NOR4 KbyteSD/MMC/eSD/eMMC/SDXC1 KbyteSPI NOR/EEPROM/SEMC NAND/ FlexSPI NAND1 Kbyte这一部分数据对于不同的存储器类型是不一样的，我们知道RT有FlexSPI，SEMC，uSDHC 三种外部存储器接口，所以这一部分数据是根据不同的存储器接口来进行划分的。
①对于FlexSPI，存储器接口配置数据则包括两个部分，分别是FlexSPI初始化配置数据和存储器配置数据。这部分数据的具体定义大家可参考官方参考指南《i.MX RT1050 Processor Reference Manual》的Serial NAND Flash Boot over FlexSPI。
②对于SEMC，存储器接口配置数据则包括两个部分，分别是SEMC初始化配置数据和存储器配置数据。这部分数据的具体定义大家可参考官方参考指南《i.MX RT1050 Processor Reference Manual》的Parallel NOR and NAND configuration based on SEMC interface。
③对于uSDHC ，这一部分则是不需要了。因为对于SD协议来说，有相关的信息来区别不同的存储器。
（对于NAND而言，这一部分还包括关于坏块处理的FCB和DBBT数据，后续将具体介绍。）
以通过FlexSPI NOR为启动存储设备为例，在NXP官方demo程序中，是通过一个结构体来实现这部分数据，代码如下：
/* * Serial NOR configuration block */ typedef struct _flexspi_nor_config { flexspi_mem_config_t memConfig; //!< Common memory configuration info via FlexSPI uint32_t pageSize; //!< Page size of Serial NOR uint32_t sectorSize; //!< Sector size of Serial NOR uint8_t ipcmdSerialClkFreq; //!< Clock frequency for IP command uint8_t isUniformBlockSize; //!< Sector/Block size is the same uint8_t reserved0[2]; //!< Reserved for future use uint8_t serialNorType; //!< Serial NOR Flash type: 0/1/2/3 uint8_t needExitNoCmdMode; //!< Need to exit NoCmd mode before other IP command uint8_t halfClkForNonReadCmd; //!< Half the Serial Clock for non-read command: true/false uint8_t needRestoreNoCmdMode; //!< Need to Restore NoCmd mode after IP commmand execution uint32_t blockSize; //!< Block size uint32_t reserve2[11]; //!< Reserved for future use } flexspi_nor_config_t;IVT里面包含了一系列的地址信息，这些地址信息按照固定的序列存放着，对于RT启动至关重要， 大小为32个字节。
启动设备类型IVT偏移FlexSPI NOR/SEMC NOR4 Kbyte = 0x1000 bytesSD/MMC/eSD/eMMC/SDXC1 Kbyte = 0x400 bytesSPI NOR/EEPROM/SEMC NAND/ FlexSPI NAND1 Kbyte = 0x400 bytesIVT的具体组成如下：
打开Hello World.bin，因为链接文件MIMXRT1052xxxxx_flexspi_nor_sdram.icf决定了程序从FlexSPI NOR启动，我们可以知道IVT的偏移地址为0x10000。我们找到Bin文件的0x10000处： 再对应IVT结构我们可以得到：
IVT结构数据描述大小header0X402000D1第一个字节Tag为0XD1，第二三这两个字节为 IVT大小0X0020=32字节。第四个字节为 0X404(Byte)entry0X60002000APP的入口链接地址4(Byte)reserved10X00000000未使用，保留4(Byte)dcd0X60001030DCD链接地址4(Byte)boot data0X60001020boot data链接地址4(Byte)self0X60001000IVT链接地址4(Byte)csf0X00000000CSF链接地址，不使用时为04(Byte)reserved20X00000000保留，未使用。4(Byte)（注：链接地址就是当前数据被存储到RT的映射地址位置, 可以理解成其在RT的memory map中所在的绝对地址，通过查询可得到FlexSPI NOR的映射地址为0x60000000。）
在NXP官方demo程序中，是通过一个结构体来实现这部分数据，代码如下：
/************************************* * IVT Data *************************************/ typedef struct _ivt_ { /** @ref hdr with tag #HAB_TAG_IVT, length and HAB version fields * (see @ref data) */ uint32_t hdr; /** Absolute address of the first instruction to execute from the * image */ uint32_t entry; /** Reserved in this version of HAB: should be NULL. */ uint32_t reserved1; /** Absolute address of the image DCD: may be NULL. */ uint32_t dcd; /** Absolute address of the Boot Data: may be NULL, but not interpreted * any further by HAB */ uint32_t boot_data; /** Absolute address of the IVT.*/ uint32_t self; /** Absolute address of the image CSF.*/ uint32_t csf; /** Reserved in this version of HAB: should be zero. */ uint32_t reserved2; } ivt;Boot Data即启动数据，包含了镜像要拷贝到哪个地址，拷贝的大小是多少，其必须紧跟在IVT的后面，位置不能随意变动。所占空间大小为12个字节，其结构如下图。 我们从IVT中可以得到Boot Data的链接地址为0X60001020，所以我们在bin文件中找到0x1020处： 再对应Boot Data结构我们可以得到：
名称数据描述大小start0x60000000整个镜像的链接地址，包括头信息4(byte)length0x04000000整个镜像的大小，这里设置64M4(byte)plugin0x00000000插件标志，imx6原生支持的Boot Device是有限的，如果我们想使用其他的Boot源（如Ethernet、CDROM、USB等），则需要提供对应的驱动程序，来完成Boot过程。具体的驱动程序路径则在DCD配置文件设置4(byte)在NXP官方demo程序中，是通过一个结构体来实现这部分数据，代码如下：
typedef struct _boot_data_ { uint32_t start; /* boot start location */ uint32_t size; /* size */ uint32_t plugin; /* plugin flag - 1 if downloaded application is plugin */ uint32_t placeholder; /* placehoder to make even 0x10 size */ }BOOT_DATA_T;最后一项placeholder不是必须的，只是用来凑数，让数据对齐用的，可省略。
DCD即设备配置信息，其实就是RT启动前初始化，目的就是为了初始化SEMC，所以能通过DCD初始化的寄存器都是和SEMC有关的寄存器。原理就是里面存储着寄存器地址和数据对，读取地址和数据后，再讲相应的数据写到对应的地址。（注：我们在《小猫爪：i.MX RT1050学习笔记8-SEMC》就曾经介绍过可以使用DCD来提前初始化SEMC。）
DCD的结构如下图所示： 其中Header的格式如下： Tag为0xD2，长度为整个DCD的长度，Version为0x41。
我们从IVT中可以得到Boot Data的链接地址为0X60001030，所以我们在bin文件中找到0x1030处： 从图中，0x1030处的数据0x411004D2, 可以得到DCD大小为0x0410 = 1040Byte，我们找到DCD结束的位置如下： 所以DCD的大小为0x1440-0x1030=0x0410，和上面对应正确，所以这个推断没有错。
CMD即为指令，一般有三种：写指令，检查指令和空指令。每一种指令都有自己的格式，具体的格式大家可以参考文章：《IMX头部详细解析之一 头部组成》，在这里我就不展开说了。
在NXP官方demo程序中，是通过一个数组来实现DCD数据，我们可以直接通过修改这个数组来更改DCD数据，根据所使用的SDRAM、FLASH特性来初始化SEMC，具体代码如下：
const uint8_t dcd_data[] = { /* HEADER */ /* Tag */ 0xD2, /* Image Length */ 0x04, 0x10, /* Version */ 0x41, /* COMMANDS */ /* group: 'Imported Commands' */ /* #1.1-113, command header bytes for merged 'Write - value' command */ 0xCC, 0x03, 0x8C, 0x04, /* #1.1, command: write_value, address: CCM_CCGR0, value: 0xFFFFFFFF, size: 4 */ 0x40, 0x0F, 0xC0, 0x68, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, /* #1.2, command: write_value, address: CCM_CCGR1, value: 0xFFFFFFFF, size: 4 */ 0x40, 0x0F, 0xC0, 0x6C, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, ......... /* #9, command: write_value, address: SEMC_SDRAMCR3, value: 0x50210A09, size: 4 */ 0xCC, 0x00, 0x0C, 0x04, 0x40, 0x2F, 0x00, 0x4C, 0x50, 0x21, 0x0A, 0x09 };到这里，我们给镜像添加的头文件分解完毕。我们只要把这个头信息和APP合二为一就是一个最简单的镜像文件了，这样可以确保RT的正常运行。
除了上面介绍的头信息部分和APP部分，一个镜像文件还可以有CSF（Command Sequence File）和 KeyBlob两个部分，这两个部分主要用于安全启动的认证相关特性。后面我们接触到再对其进行深入学习。
对于镜像文件的生成可以通过NXP的elftosb工具来生成，实例命令如下：
elftosb.exe -f imx -V -c APP.bd -o APP.bin APP.outAPP.bin就是我们最终的镜像文件；APP.out就是你的APP工程编译链接生成的ELF文件；APP.bd是用户配置文件，该文件主要是指示elftosb工具如何在Application binary基础上添加头信息等其他信息数据从而构成镜像文件，bd文件有专门语法格式，在\Flashloader_i.MXRT1050_GA\Flashloader_RT1050_1.1\Tools\bd_file\imx10xx目录下给了很多bd文件示例。
不过这样太过麻烦。现在NXP官方在例程中都添加了XIP文件，在文件中，我们可以非常方便的修改这些信息，在修改相关的链接文件，就可以按照我们的想法做出相关镜像文件。最后生成的bin文件即为最终的镜像文件，每一个部分在代码中怎么去实现，前面已经介绍的非常清楚。
END
