FlexSPI外设如何支持行列混合寻址存储器

关于FlexSPI外设的lookupTable，之前写过一篇非常详细的文章 《从头开始认识i.MX RT启动头FDCB里的lookupTable》，这篇文章几乎可以帮助解决所有串行QuadSPI NOR Flash（四线） 以及Octal Flash（八线）的读时序配置问题，因为这些Flash都只用单一行地址（Row Addr）来寻址。

但是市面上也有一些特殊的存储器（比如八线HyperBus Flash/RAM，OctalRAM等）采用了行列混合寻址方式，对于这类存储器，我们在FlexSPI里配置读时序，尤其是读时序里的地址序列参数值时需要稍微注意一下，今天就来聊聊这个话题：

一、FlexSPI外设关于行列地址
Memory支持

先来看FlexSPI外设是如何支持行列混合寻址存储器的。

在FLSHxxCR1寄存器里有CAS控制位，这里配置的即是存储器列地址（Column Addr）位宽。对于不支持列地址的存储器，CAS需要设置为0；如果存储器支持列地址，那么CAS需要根据存储器实际情况来设置。

如果FLSHxxCR1[CAS]位不为0，那么FlexSPI外设在传输时序里会拆分实际映射Flash Address（即存储器自身偏移地址）为行地址FA[31:CAS]和列地址[CAS-1:0]来分别传输。

在最终lookupTable里我们可以用这样的时序配置来实现存储器的读访问，这里RADDR_DDR子序列即传输行地址，CADDR_DDR子序列即传输列地址（注：如下示例是在FLSHxxCR1[CAS] = 3的设置下）。

看到这里，似乎已经把FlexSPI对于行列地址Memory的支持讲完了。

但是我相信你还是会有疑问，上面序列表里RADDR_DDR和CADDR_DDR具体参数值设置似乎没有讲清楚，为什么行列地址加起来位宽是0x18 + 0x10一共40bit（一般 Memory行列地址总位宽也就32 bit）？并且明明CAS值只是 3，为何CADDR_DDR 里设成0x10也行？

是的，这里需要再详细展开!

首先我们要明白一点，因为FlexSPI连接的是八线Memory，在实际总线上行、列地址传输位一定都是8bits的整数倍，如果RADDR/CADDR_DDR参数值设置得不是8bits的整数倍，不足8bits的部分，FlexSPI会自动在低位插入相应保留位（即下图低保留bits，这些保留位的值是什么不确定，对FlexSPI来说也不在乎），然后在 RADDR/CADDR_DDR设置的参数值范围内，如果对应Memory实际行、列地址位宽小于参数值，超出实际行、列地址的部分会被FlexSPI自动填入0值（即下图高亮填充bits）。

二、常见行列混合地址Memory
读配置实例

大部分 HyperBus Flash/RAM 在行、列地址设计上是一样的，这里罗列了市面上常见的型号如下，我们就以MIMXRT1050-EVKB板卡上那颗S26KS512为例来介绍。

ISSI的IS26KSxxx系列HyperFlash

ISSI的IS66/67WVH系列HyperRAM

Cypress/Infineon的S26KSxxx系列HyperFlash

Cypress/Infineon的S80KSxxx系列HyperRAM

Winbond的W957D8、W959D8系列HyperRAM

我们在S26KS512手册里可以找到如下读时序图，主要关注时序最前面48bits的Command-Address序列，在手册Command / Address Bit Assignments表里有这48bits的详细定义，其中CA[37:16] 是行地址与高位列地址，CA[2:0] 是低位列地址。

再来看 SDK_2_12_0_EVKB-IMXRT1050oardsevkbimxrt1050driver_examplesflexspihyper_flashpolling_transfer 例程里的如下lookupTable，RADDR_DDR参数值是0x18，CADDR_DDR参数值是0x10，根据上一节的分析，RADDR_DDR里的高2bits会被FlexSPI设为0（RADDR[21:0]用于传输CA[37:16]）。

因为CAS = 3，所以CADDR_DDR里的高13bits也会被FlexSPI设为0（CADDR[2:0]用于传输CA[2:0]），这是符合S26KS512手册时序定义的。

flexspi_device_config_t deviceconfig = {
    .columnspace          = 3,
    .enableWordAddress    = true,
};

const uint32_t customLUT[CUSTOM_LUT_LENGTH] = {
    /* Read Data */
    [0] = FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_DDR,       kFLEXSPI_8PAD, 0xA0, kFLEXSPI_Command_RADDR_DDR, kFLEXSPI_8PAD, 0x18),
    [1] = FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_CADDR_DDR, kFLEXSPI_8PAD, 0x10, kFLEXSPI_Command_READ_DDR,  kFLEXSPI_8PAD, 0x04),
};

三、特殊行列混合地址Memory
读配置实例

最近我们在支持客户的过程中也发现了一些Memory有着不一样的行、列地址设计，比如如下这颗IS66WVO OctalRAM。从手册里找到其Command / Address bit assignment表里48bits的定义。与上一节HyperBus Flash/RAM不一样的是，其高位列地址并不是在8bits对齐处出现的。

1. ISSI出品的IS66/67WVO系列OctalRAM

对于IS66WVO这样的行、列地址设计，我们在lookupTable里该如何填入RADDR/CADDR_DDR参数值呢？首先CAS设为4，CADDR_DDR设为0x08可以解决CA[3:0]传输问题。

现在的重点是RADDR_DDR参数值，总共24bits传输位，低位还需要留2个保留位，所以RADDR_DDR仅能被设为0x16（RADDR[20:2]用于传输RA[12:0] + CA[9:4]），即如下面代码：

flexspi_device_config_t deviceconfig = {
    .columnspace          = 4,
    .enableWordAddress    = false,
};

const uint32_t customLUT[CUSTOM_LUT_LENGTH] = {
    /* Read Data with continuous burst Sequence in DDR command mode */
    [0] = FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_DDR,       kFLEXSPI_8PAD, 0xA0, kFLEXSPI_Command_DDR,       kFLEXSPI_8PAD, 0x00),
    [1] = FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_RADDR_DDR, kFLEXSPI_8PAD, 0x16, kFLEXSPI_Command_CADDR_DDR, kFLEXSPI_8PAD, 0x08),
    [2] = FLEXSPI_LUT_SEQ(kFLEXSPI_Command_DUMMY_DDR, kFLEXSPI_8PAD, 0x1E, kFLEXSPI_Command_READ_DDR,  kFLEXSPI_8PAD, 0x04),
};

审核编辑：彭静