【PSOCEdgeE84AIkit测评】3、ModusToolbox配置外设以及HyperRAM测试-电子产品世界论坛

ModusToolbox中提供BSP Assistant工具用于管理开发板的硬件驱动，集成Device Configurator、QSPI Configrator、驱动库管理以及应用设置等功能，用于配置硬件相关的驱动和工程设置。BSP Assistant的使用可以查看官方的手册。

在ModusToolbox Eclipse IDE中，通过工程的快速访问菜单启动BSP Assistant配置工具，或者通过BSP Configurators访问单独的配置工具。

1、BSP Assistant配置查看

PSOC Edge E84 AI Kit属于官方的开发板，官方为硬件适配相应的BSP，通过查看开发板相应的BSP设置熟悉BSP Assistant的设置。开发板板载PSE846GPS2DBZC4主控和LBEE5HY2FY(CYW55513)Wifi蓝牙双模协处理器。BSP Assistant中的Devices菜单中设置有芯片的型号。

Defines菜单中添加的额外的宏定义

Components菜单设置与无线协处理相关的组件配置

Libraries菜单显示添加的驱动库，右侧的删除图标能移除相应的库，Add Library按钮添加驱动库。

Device Configurator菜单，通过启动Device Configurator配置MCU的外设。

Device Configurator中配置MCU外设、引脚、时钟、内存、DMA等不同部分的参数

QSPI Configurator菜单，通过启动QSPI Configurator配置外部存储的配置。

QSPI Configurator中配置外部存储器件的通讯协议以及存储容量。

从QSPI Configurator中可以看出外部的HyperRAM器件没有配置，以添加HyperRAM器件的配置说明BSP Assistant中HyperRAM相关的设置过程。

2、Device Configurator和QSPI Configurator配置HyperRAM

硬件原理图中显示外挂有Octal SPI HyperRAM，芯片型号为S70KS1283GABHI020。

Device Configurator的Peripherals界面中显示QSPI1外接HyperRAM，HyperRAM的片选引脚使用SPI Slave Select2。

Clocks选项卡中显示QSPI1时钟的配置信息

Memeory界面显示开发板内存空间的分配情况，显示HyperRAM的地址空间没有添加到配置中，需要在QSPI Configurator中配置HyperRAM存储器件的信息。

打开QSPI Configurator，添加HyperRAM配置，芯片型号为S70KS1283GABHI020，通讯协议为Octal SPI，QSPI1的片选信号使用SPI Slave Select2。查看PSOC Edge E84的架构手册，其中显示SMIF1管理地址空间在Non-Secure模式下的访问地址为0x64000000起始。

根据以上信息，QSPI Configurator中，添加HyperRAM的配置如下

重新加载Device Configurator，其中出现待分配的HyperRAM地址空间

在SMIF1对应的存储区域中添加分区

添加的分区，将HyperRAM的16MB空间分配给M55内核使用

CM55内核访问HyperRAM的地址空间时，需要添加CM55访问HyperRAM的MPU设置。

保存并生成代码。

选中工程启动Library Manager，在proj_cm55中添加retarget-io和serial memory驱动库。

3、CM55串口重定向和HyperRAM测试

proj_cm55工程中添加retarget_io_init.c/h初始化串口信息打印组件，用于CM55控制串口输出信息。

retarget_io_init.h

#ifndef _RETARGET_IO_INIT_H_
#define _RETARGET_IO_INIT_H_

/*******************************************************************************
* Header Files
*******************************************************************************/
#include "cybsp.h"
#include "mtb_hal.h"
#include "cy_retarget_io.h"
#include "mtb_syspm_callbacks.h"

/*******************************************************************************
* Macros
*******************************************************************************/

/* retarget-io deepsleep callback macros */
#define DEBUG_UART_RTS_PORT     (NULL)
#define DEBUG_UART_RTS_PIN      (0U)

/* Default syspm callback configuration elements */
#define SYSPM_SKIP_MODE         (0U)
#define SYSPM_CALLBACK_ORDER    (1U)


/*******************************************************************************
* Function prototypes
*******************************************************************************/
void init_retarget_io(void);

/*******************************************************************************
* Function Name: handle_app_error
********************************************************************************
* Summary:
* User defined error handling function
*
* Parameters:
*  void
*
* Return:
*  void
*
*******************************************************************************/
__STATIC_INLINE void handle_app_error(void)
{
    /* Disable all interrupts. */
    __disable_irq();

    CY_ASSERT(0);

    /* Infinite loop */
    while(true);
}

#endif /* _RETARGET_IO_INIT_H_ */

retarget_io_init.c

/*******************************************************************************
* Header Files
*******************************************************************************/
#include "retarget_io_init.h"

/*******************************************************************************
* Global Variables
*******************************************************************************/
/* For the RetargetIO (Debug UART) usage. */
static cy_stc_scb_uart_context_t    DEBUG_UART_context;  
static mtb_hal_uart_t               DEBUG_UART_hal_obj;  

/* Retarget-io deepsleep callback parameters  */
#if (CY_CFG_PWR_SYS_IDLE_MODE == CY_CFG_PWR_MODE_DEEPSLEEP)

/* Context reference structure for Debug UART */
static mtb_syspm_uart_deepsleep_context_t retarget_io_syspm_ds_context =
{
    .uart_context       = &DEBUG_UART_context,
    .async_context      = NULL,
    .tx_pin =
    {
        .port           = CYBSP_DEBUG_UART_TX_PORT,
        .pinNum         = CYBSP_DEBUG_UART_TX_PIN,
        .hsiom          = CYBSP_DEBUG_UART_TX_HSIOM
    },
    .rts_pin = 
    {
        .port           = DEBUG_UART_RTS_PORT,
        .pinNum         = DEBUG_UART_RTS_PIN,
        .hsiom          = HSIOM_SEL_GPIO
    }
};

/* SysPm callback parameter structure for Debug UART */
static cy_stc_syspm_callback_params_t retarget_io_syspm_cb_params =
{
    .context            = &retarget_io_syspm_ds_context,
    .base               = CYBSP_DEBUG_UART_HW
};

/* SysPm callback structure for Debug UART */
static cy_stc_syspm_callback_t retarget_io_syspm_cb =
{
    .callback           = &mtb_syspm_scb_uart_deepsleep_callback,
    .skipMode           = SYSPM_SKIP_MODE,
    .type               = CY_SYSPM_DEEPSLEEP,
    .callbackParams     = &retarget_io_syspm_cb_params,
    .prevItm            = NULL,
    .nextItm            = NULL,
    .order              = SYSPM_CALLBACK_ORDER
};
#endif /* (CY_CFG_PWR_SYS_IDLE_MODE == CY_CFG_PWR_MODE_DEEPSLEEP) */

/*******************************************************************************
* Function Name: init_retarget_io
********************************************************************************
* Summary:
* User defined function to initialize the debug UART. 
*
* Parameters:
*  void
*
* Return:
*  void
*
*******************************************************************************/
void init_retarget_io(void)
{
    cy_rslt_t result = CY_RSLT_SUCCESS;

    /* Initialize the SCB UART */
    result = (cy_rslt_t)Cy_SCB_UART_Init(CYBSP_DEBUG_UART_HW, 
                                        &CYBSP_DEBUG_UART_config, 
                                        &DEBUG_UART_context);

    /* UART initialization failed. Stop program execution. */
    if (CY_RSLT_SUCCESS != result)
    {
        handle_app_error();
    }

    /* Enable the SCB UART */
    Cy_SCB_UART_Enable(CYBSP_DEBUG_UART_HW);

    result = mtb_hal_uart_setup(&DEBUG_UART_hal_obj, 
                                &CYBSP_DEBUG_UART_hal_config, 
                                &DEBUG_UART_context, NULL);

    /* UART setup failed. Stop program execution. */
    if (CY_RSLT_SUCCESS != result)
    {
        handle_app_error();
    }

    /* Initialize retarget-io to use the debug UART port. */
    result = cy_retarget_io_init(&DEBUG_UART_hal_obj);

    /* retarget-io initialization failed. Stop program execution. */
    if (CY_RSLT_SUCCESS != result)
    {
        handle_app_error();
    }

#if (CY_CFG_PWR_SYS_IDLE_MODE == CY_CFG_PWR_MODE_DEEPSLEEP)
    /* UART SysPm callback registration for retarget-io */
    Cy_SysPm_RegisterCallback(&retarget_io_syspm_cb);
#endif /* (CY_CFG_PWR_SYS_IDLE_MODE == CY_CFG_PWR_MODE_DEEPSLEEP) */
}

main.c中添加串口数据打印和QSPI HyperRAM驱动相关的头文件、宏定义和变量

/*******************************************************************************
* Header File
*******************************************************************************/

#include "cybsp.h"
#include "retarget_io_init.h"
#include "cycfg_qspi_memslot.h"
#include "mtb_serial_memory.h"

/*******************************************************************************
* Macros
*******************************************************************************/

/* The timeout value in microsecond used to wait for core to be booted */
#define CM55_BOOT_WAIT_TIME_USEC            (10U)
#define SMIF_INIT_TIMEOUT_USEC              (1000u)  /* 1ms SMIF init timeout */

#define EXT_HYPERRAM_ADDR ((uint32_t)0x64400000)
#define TEST_ADDRESS 0 // start from zero address
#define TEST_BUF_SIZE 256

/*******************************************************************************
* Global Variables
*******************************************************************************/
static mtb_serial_memory_t serial_memory_obj;
static cy_stc_smif_mem_context_t smif_mem_context;
static cy_stc_smif_mem_info_t smif_mem_info;

QSPI1 HyperRAM的初始化函数以及读写测试函数定义如下

/******************************************************************************
* Function Name: check_status
*******************************************************************************
* Summary:
*
*  Prints the message, indicates the non-zero status by turning the LED on, and
*  asserts the non-zero status.
*
* Parameters:
*
*  message:    Message to print if status is non-zero.
*  status:     Status for evaluation.
*
* Return:
*  void
*
******************************************************************************/
static void check_status(char *message, uint32_t status)
{
    if (status)
    {
        printf("\n\r====================================================\n\r");
        printf("\n\rFAIL: %s\n\r", message);
        printf("Error Code: 0x%x\n\r", (int) status);
        printf("\n\r====================================================\n\r");
    }
}


/*******************************************************************************
* Function Name: smif_ospi_psram_init
********************************************************************************
* Summary:
*  Initialize SMIF for PSRAM (QSPI Core 1) and set-up serial memory interfeace
*
* Parameters:
*  none
*
* Return:
*  void
*
*******************************************************************************/
static void smif_ospi_psram_init(void)
{
    cy_rslt_t result;

    /* Disable SMIF Block for reconfiguration. */
    Cy_SMIF_Disable(CYBSP_SMIF_CORE_1_PSRAM_HW);

    /* Initialize SMIF-1 Peripheral. */
    result = Cy_SMIF_Init((CYBSP_SMIF_CORE_1_PSRAM_hal_config.base),
                           (CYBSP_SMIF_CORE_1_PSRAM_hal_config.config),
                           SMIF_INIT_TIMEOUT_USEC, &smif_mem_context.smif_context);

    check_status("Cy_SMIF_Init failed", result);

    /* Configure Data Select Option for SMIF-1 */
    Cy_SMIF_SetDataSelect(CYBSP_SMIF_CORE_1_PSRAM_hal_config.base,
                          smif1BlockConfig.memConfig[0]->slaveSelect,
                          smif1BlockConfig.memConfig[0]->dataSelect);

    /* Enable the SMIF_CORE_1 block. */
    Cy_SMIF_Enable(CYBSP_SMIF_CORE_1_PSRAM_hal_config.base, &smif_mem_context.smif_context);

    /* Set-up serial memory. */
    result = mtb_serial_memory_setup(&serial_memory_obj,
                                MTB_SERIAL_MEMORY_CHIP_SELECT_2,
                                CYBSP_SMIF_CORE_1_PSRAM_hal_config.base,
                                CYBSP_SMIF_CORE_1_PSRAM_hal_config.clock,
                                &smif_mem_context,
                                &smif_mem_info,
                                &smif1BlockConfig);

    check_status("serial memory setup failed", result);
}


static void ReadWriteTest(void)
{
    uint32_t i;
    volatile uint32_t *pBuf;

    /* payload data 0xAAAA5555 */
    pBuf = (volatile uint32_t *)EXT_HYPERRAM_ADDR;
    for (i = 0; i < TEST_BUF_SIZE; i++)
    {
        pBuf[i] = 0xAAAA5555;
    }

    //SCB_CleanInvalidateDCache();

    printf("physical address: %08X, size: %dbyte, display: %d details: \r\n", EXT_HYPERRAM_ADDR + TEST_ADDRESS, TEST_BUF_SIZE * 4, TEST_BUF_SIZE * 4);

    /* print data */
    pBuf = (uint32_t *) (EXT_HYPERRAM_ADDR + TEST_ADDRESS);
    for (i = 0; i < TEST_BUF_SIZE; i++)
    {
        printf(" %04X", pBuf[i]);

        if ((i & 7) == 7)
        {
            printf("\r\n"); /* 32byte display per line */
        }
        else if ((i & 7) == 3)
        {
            printf(" - ");
        }
    }
}

main.c中调用初始化串口重定向模块、HyperRAM初始化函数，并调用HyperRAM的数据读写函数。

int main(void)
{
    cy_rslt_t result;

    /* Initialize the device and board peripherals. */
    result = cybsp_init();

    /* Board init failed. Stop program execution. */
    if (CY_RSLT_SUCCESS != result)
    {
        /* Disable all interrupts. */
        __disable_irq();

        CY_ASSERT(0);

        /* Infinite loop */
        while(true);
    }

    /* Initialize retarget-io middleware */
    init_retarget_io();

    /* Enable global interrupts. */
    __enable_irq();

    /* Initialize PSRAM and set-up serial memory */
    smif_ospi_psram_init();
    check_status("smif_ospi_psram_init error", (uint32_t)result);

    /* Enable XIP mode for the SMIF memory slot associated with the PSRAM. */
    result = mtb_serial_memory_enable_xip(&serial_memory_obj, true);
    check_status("mtb_serial_memory_enable_xip: failed", result);

    /* Enable write for the SMIF memory slot associated with the PSRAM. */
    result = mtb_serial_memory_set_write_enable(&serial_memory_obj, true);
    check_status("mtb_serial_memory_set_write_enable: failed", result);

    printf("****************** "
           "PSOC Edge MCU M55: HyperRAM Test "
           "****************** \r\n\n");

    ReadWriteTest();

    /* Put the CPU to Deep Sleep. */
    for (;;)
    {
        Cy_SysPm_CpuEnterDeepSleep(CY_SYSPM_WAIT_FOR_INTERRUPT);
    }
}

烧录程序到开发板，串口输出的信息如下，HyperRAM的读写测试成功。

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