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NXP i.MX8M Mini 開板流程 (Board Bring Up)
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世平集團代理`NXP的i.MX 8M Mini`應用處理器適用於高效能、低功耗的嵌入式系統，經過硬體人員縝密的設計電路圖、佈線後，第一個面臨的關卡就是洗板及打件回來後的開板，如果開板失敗將造成目標板(Target Board)變磚了。對於嵌入式系統來說，開板是一個重要的時刻。所以今天跟大家分享一下開板流程及相關注意事項。

- **文件與使用工具**

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# 開板流程

## **0\. PCB 板檢查：**

在沒有焊接零件的PCB 裸板，先利用三用電表檢查有沒有短路或斷路的情況，特別是各組電源是否有短路？

## **1\. 上電前目視檢查：**
檢查主要零件是否有打件錯誤的情況，比如說IC、二極體、電晶體有沒有位置裝反或是旋轉的問題？

## **2\. 上電檢查電源：**

使用可限流的電源供應器，上電過程中如果超過限流則必須立即關掉電源，並檢查電源是否有短路的狀況？並檢查i.MX8M Mini 的各組電壓是否符合Datasheet 的要求，測量電壓要在電源輸出端(PMIC)和i.MX8M Mini 電源輸入端(越近越好，如在濾波電容上測量)兩側都要確認，以免有電壓衰退(IR-Drop)的狀況發生。建議在系統輕載及滿載時各量測⼀次，以確保電源的穩定度。


使用示波器檢查電源上電時序是否滿足Datasheet 要求。

## **3.檢查系統時脈：**

電源啟動後，24MHz震盪器會自動起振，使用示波器檢查24M\_XTALI 及24M\_XTALO，檢查振盪器頻率時建議使用主動式探棒避免負載過大導致24MHz震盪器不容易起振。i.MX8M Mini上的32.768KHz是使用PMIC的CLK\_32K\_OUT輸出，可以一併檢查。

## **4.檢查POR是否正確：**

系統上電後，PMIC預設會先提供NVCC\_SNVS\_1P8及VDD\_SNVS\_0P8兩組電源，i.MX8M Mini有SNVS電源之後會發PMIC\_ON\_REQ通知PMIC將其他各組電源按照預設的Power On時序供給，當各組電源都準備完成之後由PMIC發出POR_B(Power On Reset)由Low變High的訊號，通知系統重置。所以可以觀察PMIC\_ON\_REQ及POR_B的相關時序，這樣可以釐清是CPU的問題或是PMIC的問題。

## **5.確認硬體相關設定：**

- a.Serial Downloader：

    將Boot Mode\[1:0\]=01，讓系統進入到Serial Downloader模式，提供使用者可以透過USB連線將程式碼下載到晶片上並執行的方法。這樣的好處是讓開發者不需要購買昂貴的仿真器(ICE)就可以下載Code到目標板上。

- b.USB：

    將i.MX8M Mini的USB1連接到電腦，會識別到一個USB 輸入裝置，其識別碼為VID_1FC9&PID0134。

   由於Serial Downloader模式是執行i.MX8M Mini內部的ROM Code，只要USB1線有接對，電腦就要可以識別到目標板。要特別注意由於ROM Code預設就是USB1，接到USB2是不會有反應的。若還是有問題則需要仔細檢查USB相關線路。

- c.連接埠：

    i.MX8M Mini公板的設計是用FT2232D UART to USB IC，電腦上會看到兩個USB Serial Port，其中一個是Cortex-M4的Debug Port，另一個是Cortex-A53的Debug Port，大部分電腦會預設較高的COM Port會給Cortex-A53使用，以我的電腦而言，COM12就是Cortex-A53的Debug Port，待會使用DDR Stress Test Tool選擇時要選COM12。


## 6.DDR Stress Test Tool：

執行DDR Stress Test Tool之前一定要先確定電腦可識別到目標板的USB及Debug Port，若是沒有正確的識別則需要檢查相關硬體線路。選擇正確的COM埠、DDR Script、CPU、及DDR(符合目標板的DDR種類)後按Download即可出現下列訊息：


如果達到這樣的情況，恭喜你已經完成60%開板了，表示目標板的CPU、USB、UART是可以正常工作的，接下來就是DRAM參數的調整。

預設的DDR Script位置在mscale\_ddr\_tool_v3.10\\script\\mx8mm下，按照不同的DDR種類有相對應的ds file。若是使用跟公板不同的DRAM，則需要修改DDR Register Programming Aid(RPA) Excel檔產生ds file。

按下Calibration之後進行DRAM Training。


當Training完成後可以進行壓力測試，您可以選擇Over Night Test，其目的是測試目標板DRAM的穩定度，目前i.MX8M Mini不支援測試頻率的調整，只會依照ds檔案預設速度(1500MHz)測試。


經過長時間Stress Test測試OK後可以選擇ARRY並按下Gen Code，則會產生lpddr4\_timing.c，軟體開發人員用這個檔案更換U-Boot BSP路徑中的/board/freescale/imx8mm\_evk/lpddr4_timing.c並重新Build imge。


## **7. SD Card開機:**

軟體開發人員Build完Code之後可將image燒入到MicroSD Card中，並切換Boot Device到MicroSD Card開機。



若能夠從COM Port看到系統開機的Log，則恭喜各位硬體及軟體開發工程師開板成功！！！

## 參考資料

NXP官網：

[https://www.nxp.com/products/processors-and-microcontrollers/arm-processors/i-mx-applications-processors/i-mx-8-processors/i-mx-8m-mini-arm-cortex-a53-cortex-m4-audio-voice-video:i.MX8MMINI?tab=Documentation_Tab](https://www.nxp.com/products/processors-and-microcontrollers/arm-processors/i-mx-applications-processors/i-mx-8-processors/i-mx-8m-mini-arm-cortex-a53-cortex-m4-audio-voice-video:i.MX8MMINI?tab=Documentation_Tab)

NXP論壇：

[https://community.nxp.com/docs/DOC-340179](https://community.nxp.com/docs/DOC-340179)

Source:
https://www.wpgdadatong.com/tw/profile?uid=62743&type=blogPost&timeSort=2&title=blogPost