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今天痞子衡給大家分享的是i.MXRT1170 MECC64功能特點及其保護片內OCRAM1,2之道。

ECC是 “Error Correcting Code” 的簡寫，ECC 能夠實現錯誤檢查和糾正，含有 ECC 功能的內存一般稱為 ECC 內存，使用了 ECC 內存的系統在穩定性和可靠性上得到很大提升。相比前幾代不帶 ECC 的 i.MXRT10xx 型號，新一代 i.MXRT1170 在ECC上做了全面武裝，從 eFuse 到 FlexRAM，從 OCRAM 到外部存儲空間全都加上了 ECC 功能。如下表所示，不同類型的存儲由不同的 ECC 控制器來守護：

今天痞子衡給大家簡單介紹一下 i.MXRT1170 上用于保護片內 OCRAM1,2 的 MECC64 功能：

一、MECC64功能簡介

1.1 MECC64特點

從用戶角度來說，其實 MECC64 的設計特別簡單，當 MECC64 使能后，任何對受保護的 OCRAM1/2 發起的 AXI 訪問都會被 MECC64 模塊接管，MECC64 組件負責根據用戶寫入的數據產生 ECC 校驗值并將其存放于專用 OCRAM1/2_ECC 里，讀訪問時根據用戶讀取的地址從相應 OCRAM1/2_ECC 地址處獲取 ECC 檢驗值并做檢驗處理后再返回數據。

從模塊框圖里看一個 MECC64 里有四個 ECC 校驗流程（也對應四個 RAM Bank 控制器），這其實是跟單個 512KB OCRAM 由四個 128KB Bank 組成一一對應的，這樣便于轉化 AXI64 接口到 RAM 接口。

1. OCRAM 四個 Bank 掛載在 AXI64 系統總線上，AXI[1:0] 決定了訪問得是 Bank0-3，這樣的設計可以支持對不同 Bank 的讀、寫操作同時進行。
2. ECC 計算單元是 64bits，這 64bits 數據必須在同一 Bank 里，這個設計對 ECC 初始化操作影響較大，因此避免用 memset 函數去做初始化（STR指令是 byte access）。

MECC64 模塊一共有兩個，分別是 MECC1、MECC2，分別對應保護 OCRAM1、OCRAM2。此外還有兩個專用 OCRAM1_ECC、 OCRAM2_ECC 存放 ECC 校驗值（當 MECC64 沒使能時，OCRAM1/2_ECC 也可當作普通 OCRAM 使用）。

MECC1 base address: 4001_4000h
MECC2 base address: 4001_8000h

1.2 關于MECC64設計細節

關于 MECC64 基本概念，參看《簡析i.MXRT1170 Cortex-M7 FlexRAM ECC功能特點、開啟步驟、性能影響》的 1.2節，這里不予贅述。

1.2.1 MECC64檢驗能力

MECC64 中每 64bits 數據就會計算出一個 ECC 校驗值（8bits），ECC 算法用得是經典的 Hsiao Hamming。

存儲類型	ECC校驗數據塊大小	ECC校驗值長度	ECC校驗能力
Raw NAND	512 bytes	4 bytes	5-bit檢錯，4-bit糾錯
MECC64	64bits	8bits	2-bit檢錯，1-bit糾錯

1.2.2 ECC錯誤觸發處理

ECC 錯誤分兩種，分別是 1-bit 錯誤和 2-bit 錯誤（針對 64bits 數據而言）。從軟件層面來看，1-bit 錯誤可以不用管，MECC64 模塊會自動糾錯。我們主要處理 2-bit 錯誤，由于 2-bit 錯誤僅能檢錯，無法糾錯，所以發生了這個錯誤，就意味著讀取的數據不可靠了。對于 1/2 bit錯誤，MECC64 均提供了中斷響應（MECCx_INT_IRQn / MECCx_FATAL_INT_IRQn）。

這里還需要特別提醒一下，當讀訪問是 64bits 時，發生 ECC 錯誤僅產生一次 ECC 中斷，但是如果是 32/16/8bits 讀訪問則會連續產生兩次 ECC 中斷，因為 ECC 校驗總是以 64bits 為基本數據單元。

二、開啟MECC64的步驟

2.1 激活MECC64特性

芯片出廠，默認是沒有激活 MECC64 特性的，如果需要開啟 MECC64，需要燒寫 efuse，fusemap 中 0x840[2] 對應的是 MECC_ENABLE bit，我們需要將這個 bit 燒寫成 1，才能激活 MECC64 特性。

2.2 SDK驅動初始化MECC64

然后可以直接利用 SDK 里的 fsl_mecc 驅動對 MECC64 模塊進行初始化，代碼非常簡單，如下示例代碼就是初始化 MECC1，使能 OCRAM1 區域的讀寫 ECC 功能：

#include"fsl_mecc.h"

voidinit_mecc(void)
{
mecc_config_tconfig;
MECC_GetDefaultConfig(&config);

//使能MECC64，并且指明受保護的OCRAM空間
config.enableMecc=true;
config.Ocram1StartAddress=0x20240000;
config.Ocram1EndAddress=0x202BFFFF;

//初始化MECC64模塊，并且初始化OCRAM區域為全0
MECC_Init(MECC1,&config);
}

進 MECC_Init() 函數內部可以看到其對 OCRAM 區域的初始化用得是 64bits 賦值，這樣可以保證正確生成首次 ECC 校驗值，等 OCRAM 區域全部初始化過后，底下就可以對 OCRAM 進行任意數據長度的訪問了。

2.3 AXI方式讀寫OCRAM區域

現在我們直接調試 SDK_2_14_0_MIMXRT1170-EVKBoardsevkbmimxrt1170driver_examplesmeccmecc_single_errorcm7iar 工程，跑到 MECC 初始化結束后，打開 Memory 窗口，可以看到 OCRAM1 區域（0x20240000 - 0x202BFFFF）已經是全 0，OCRAM1_ECC 區域（0x20340000 - 0x2034FFFF）也是全 0。但是往 0x20240020 處寫入 8 字節測試數據后，并沒有看到 OCRAM1_ECC 區域有數據上的變化，說明 ECC 校驗碼數據是受保護的，僅能被 MECC64 模塊訪問，對用戶不可見。

三、激活MECC64特性后的影響

前面講到 fusemap 中 0x840[2] 對應的是 MECC_ENABLE bit，這個 bit 被燒錄為 1 后，我們還需要初始化 MECC64 模塊里（打開MECC->PIPE_ECC_EN[ECC_EN]）才能真正開啟 OCRAM ECC 功能，但是別忘了芯片參考手冊里 MECC64 章節有一個提醒：

是的，BootROM 上電運行，第一件事就是檢查 fuse MECC_ENABLE bit 位，如果已經置 1，那就立刻開啟 MECC1 和 MECC2 模塊的 PIPE_ECC_EN[ECC_EN]，即啟用 OCRAM ECC，但是 BootROM 并沒有初始化全部 OCRAM1 和 OCRAM2 區域，僅僅初始化了 OCRAM1 前 48KB，這部分是 BootROM 程序的 RW 區。

痞子衡找了兩塊 RT1170 板卡做了對比測試（芯片設為 Serial Downloader模式，掛上 JLink 讀取內存），未激活 MECC64 特性的芯片 OCRAM 區域讀取出來全是隨機值，而激活了 MECC64 特性的芯片僅 ROM RW 區被初始化了以及 OCRAMx_ECC 不可訪問外，其余區域全是隨機值（這里的讀取其實不太可靠，畢竟使能了 ECC 后首次訪問必須是寫，然后才能正常被讀寫）。