代码收藏家 STM32N6启动方式的深度解析：三种启动策略探讨
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关键词：STM32N6、FSBL、签名、Bootmode、启动模式
参考链接：
- RM0486 STM32N647/657xx Arm®-based 32-bit MCUs
- DS14791 Arm® Cortex®-M55, ST Neural-ART Accelerator, H264 encoder, Neo-Chrom 2.5D GPU, 4.2 Mbyte-contiguous SRAM
- 【应用笔记】LAT1491 STM32N6的FSBL基本流程介绍
硬件：STM32N6750-DK CR1
STM32N6如何下载调试，看这篇文章：STM32N6如何调试下载代码
文章目录
前言
先来简单介绍一下STM32N6，
STM32N6基于运行频率达800 MHz的Arm® Cortex®-M55处理器，是首款引入Arm Helium向量处理技术的CPU，为标准CPU增添DSP处理能力。
STM32N6是首款内嵌意法半导体自主研发的神经处理单元 (NPU)——ST Neural-ART accelerator™的STM32 MCU，专为节能型边缘AI应用而设计。其时钟频率高达1 GHz，计算性能可达600 GOPS，可为计算机视觉和音频应用提供实时神经网络推理能力。
配备MIPI CSI-2接口和图像信号处理 (ISP) 的专用计算机视觉处理管线，确保兼容多种类型的摄像头。STM32N6还具有H264硬件编码器和NeoChrom™图形加速器，适用于功能丰富的产品开发。
它提供4.2 MB的连续嵌入式RAM，是神经网络或图形应用的理想选择，并辅以高速外部存储器接口（hexa-SPI、OCTOSPI、FMC）。
一、N6的三种启动模式
STM32N6有三种启动模式，分别是开发者模式启动、FLASH模式启动、串行启动。
FLASH启动：如果选择 Flash 启动，则系统将从外部 Flash 加载程序固件。Flash 源选择将通过BOOTROM_CONFIG2 – OTP_WORD11[8:5] = boot_source（4 位）完成。可选择的FLASH类型有：
串行模式启动：如果选择串行启动，则系统则会从串行接口中加载程序固件。可以选择的类型有：USB启动、UART启动
开发者模式启动：如果选择了Boot 1为1, 则处于开发者模式状态。此模式仅在MCU处于开发阶段可用。
这种模式下，上电后 BootROM 程序尝试从内部 Ram 中启动。一般用于开发调试阶段，方便开发者在内部 SRAM 中对程序进行调试，可快速验证代码逻辑和功能，减少对外部 Flash 的擦写次数，延长其使用寿命。
开发者模式MCU断电或者复位后，程序会丢失。
接下来，以STM32N6570-DK板为例，看一下如何选择这三种启动模式
Flash boot (Boot1 = 0, Boot0 = 0)意味着上电后，BootROM 程序（固化在片内ROM 的一小段启动程序）会尝试从外部Flash 启动，应用程序需要下载到外部Flash，如果没有应用则无法启动。Dev boot 意味着上电后，BootROM 程序尝试从内部Ram 中启动。
二、FLASH模式启动流程
需要对FSBL签名、APP签名，然后下载到N6开发板中。
FALSH模式可以从三种模式下启动，分别是FSBL、FSBL_Load&Run、FSBL_XIP方式。三种方式的区别可以看下面的详细解释。
2.1 FSBL
FSBL (First Stage Boot Loader)：一级Boot Loader。
在上电后，先执行片内ROM区域的BootROM，然后根据Boot选项和地址，执行相应地址的FSBL。
参考下图实例为外部Flash的启动流程。
如上图，系统启动流程如下：
- BootROM启动后，会验证FSBL的头，如上图深黄色部分1024Bytes的Header信息，可以使用ST提供的脚本对FSBL进行签名，FSBL程序必须完成签名，不然无法正常启动。验证成功后，BootROM将FSBL程序搬运至内部SRAM2：0x34180000的位置，然后PC指针跳转过去开始执行FSBL。
- FSBL开始执行。
2.1 FSBL_Load&Run
APP的开发在内部的SRAM中调试完成，开发完成后通过External loader下载到外部Flash。
系统启动流程如下：
- BootROM先启动，然后校验，搬运FSBL，并跳转到FSBL。
- FSBL开始执行，然后拷贝Appli的完整内容到内部SRAM，包括data和code。然后跳转到APP代码进行执行。
- APP代码开始执行。
2.2 FSBL_XIP
系统启动流程如下：
- BootROM开始执行，校验完FSBL后将其搬运到SRAM中。
- FSBL开始执行，将外部Flash配置为XIP模式，FSBL完成后，将PC跳转至外部Flash中App的第一条指令。
- APP开始执行。
三、开发者模式
顾名思义，该模式可用于快速开发调试程序。
总结
本文介绍了N6的三种启动模式，并重点介绍了FLASH模式。有什么问题，欢迎与我交流。
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作者：白掰虾
