最近我也在做RT1170的相关项目，由于项目需要，研究了Flash下载算法、NOR Flash空间的擦除/烧写(OTFAD XIP更新固件时要更新OTFAD Key Blob字段)、HyperRAM初始化等功能，这些都是开发过程中可能会遇到的一些问题，而这些都与FlexSPI接口息息相关。初始化完FlexSPI后就可以像访问CPU中ITCM、DTCM等内置内存一样来访问外部存储器中的内容。对于FlexSPI1来说，它可以将外部存储器地址映射到0x30000000处；而FlexSPI2则可以映射到0x60000000处。

1 FlexSPI框图

FlexSPI(Flexible Serial Peripheral Interface)支持两个SPI通道和多达4个外部设备。每个通道支持Single/Dual/Quad/Octal模式的双向数据传输。下面来看一下FlexSPI的功能框图：

（1）FA port和FB port
FlexSPI可以通过它的两个通道FA和FB与外部的串行Flash在硬件上进行连接，FA和FB各有两个通道。比如说HyperRAM大多数就有八条数据线，它就占满了一个Port A/B。而对于QSPI NOR Flash来说，只需要四根数据线，所以在Port A/B上还能再接一个设备。
（2）SEQ_CTL
所有的外部存储器都有它的时序，SEQ_CTL就可以根据你的配置生成相应的控制时序来访问外部的存储器。其中有一个很重要的数据结构，就是LUT(Look Up Table)，它用来指定Flash各个操作的时序。

（3）AHB BUS 64bit和IPS BUS 32bit
32bit IPS BUS（即手动操作FlexSPI寄存器发送Flash读写命令），64bit AHB BUS（由FlexSPI翻译AHB访问地址并自动发送相应Flash读写命令）

AHB BUS 64bit：用户可以像访问内部SRAM一样访问接在FlexSPI上的外部存储器，此时地址通过AHB总线传到SEQ_CTL
IPS BUS 32bit：用户可以根据自己初始化的外部存储器各个操作(如擦除、读/写内存、读/写寄存器)的时序，主动访问FlexSPI的相关寄存器来完成外部存储器的一些操作

（4）ARB_CTL
由于AHB和IPS总线都可以请求外部存储器的数据，所以ARB_CTL就是用来控制两个总线在同一时间访问外部存储器时，哪个总线能优先执行。

（5）缓冲区
为了加快读取的速度，两个总线都有读写缓冲区。AHB Bus有发送缓冲区AHB_TX_BUF和接收缓冲区AHB_RX_BUF，它们将会缓存AHB突发传输的写数据或读数据；而IPS Bus有发送缓冲区IP_TX_FIFO和接收缓冲区IP_RX_FIFO，大小均为256字节，且支持DMA传输。

2 FlexSPI特性

（1）SDR和DDR模式
在SDR(Single Data transfer Rate)模式下，Flash在SCLK上升沿接收数据，下降沿发送数据。在DDR (Dual Data transfer Rate)模式下，Flash在SCLK上升沿和下降沿都接收数据和发送数据。SDR和DDR模式由LUT表格中的操作码决定。

（2）Individual和Parallel模式
在Individual mode下，Flash读/写数据都在Port A或Port B完成。在parallel mode下，Flash的读写操作在Port A和Port B并行完成，FlexSPI将自动合并/拆分Flash读写的数据。也就是说，数据可以存储在两个不同的Flash中。当然在硬件上，也要有相应的连接。

只有读写指令可以自动合并和拆分，对于其它的指令(比如命令/地址/模式/数据大小)，相同的数据会同时传给两个Flash设备，比如发命令则两个Flash设备都会收到。

（3）Single, Dual, Quad, and Octal模式

Single模式：Flash在DATA0引脚上发送/接收数据
Dual模式：Flash在DATA0~DATA1引脚上发送/接收数据
Quad模式：Flash在DATA0~DATA3引脚上发送/接收数据
Octal模式：Flash在DATA0~DATA7引脚上发送/接收数据

这些模式也是在LUT表格中决定的。

（4）操作模式
①Module Disable mode：用于低功耗模式，在该模式下AHB时钟和串行时钟域将会被关闭，但是IPS总线时钟不会被关闭。
②Doze mode：用于低功耗模式。在该模式下，FlexSPI会等待所有的处理都完成后进入Doze mode，此时AHB和串行时钟域都会被关闭，但是IPS总线时钟不会被关闭。
③Stop mode：用于低功耗模式。在该模式下，FlexSPI会等待所有的处理都完成，再返回一个ACK给系统，然后IP回关闭AHB和串行时钟域。但是可以在系统层面打开AHB/IPS/串行时钟。
④Normal mode：所有的时钟都不会被关闭。

3 总结

本节大概介绍了一下FlexSPI的功能框图和一些特性，实际上这都是对参考手册的一个大概的总结，更多细节还是要看参考手册。而对于FlexSPI来说，最重要的应该就是LUT表格了，所以下一节就来详细地介绍一下LUT表格。

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