來源：痞子衡嵌入式

有些客戶應用會采用多顆 i.MXRT 芯片設計一主多從的硬件架構(目的不一，或仿多核 MCU 系統、或拓展 GPIO 數量)，因為 i.MXRT 片內無非易失性存儲器，這時候為整個系統配置合適的啟動設備保證每個 i.MXRT 都能加載程序正常啟動是頭等大事。

因為 i.MXRT 支持的啟動設備類型眾多，此處我們暫討論連接在 FlexSPI 外設上的 NOR Flash 作為啟動設備。熟悉 i.MXRT 的 朋友都知道，其片內 ROM 功能強大，這種情況下系統可采用的 Flash 連接啟動方式并不單一，今天痞子衡就和大家討論下這個話題并且給大家介紹一種創新方法：

Note：本篇是上篇，主要介紹理論方法，下篇為具體實踐。

一、多i.MXRT系統啟動的傳統設計

1.1 每個i.MXRT獨享一個Flash

首先介紹得是大家直覺里第一反應的方案，那就是每個 i.MXRT 都有專屬 Flash，互不干擾，這種方案沒啥好說的，就是簡單粗暴，但是它也有明顯的優缺點：

- 優點：

1. 系統啟動快，多 i.MXRT 同時啟動

2. 每個 i.MXRT 均可以 XiP 啟動

3. 每個 i.MXRT 單獨更新專屬 Flash（可同時進行，OTA 加速且程序版本管理簡單）

- 缺點：

1. 硬件設計稍復雜，PCB 面積大，Flash 數量多導致成本高

2. 程序燒寫流程增多（需燒寫多顆 Flash），量產不便

1.2 僅主i.MXRT連接一個Flash

當主從系統里從 i.MXRT 數量多到一定程度，上述方法里的缺點就被無限放大了，Flash 數量扎眼，量產時間過長，這時候項目經理一定會跳出來讓你降成本（Flash成本，產線時間成本），于是你就開始想辦法減少 Flash 數量。

此時我們可以借助 i.MXRT 的 ROM ISP 功能，由主 i.MXRT 先啟動運行 Flash 里的 bootloader ，然后由 bootloader 來讀取 Flash 里的應用程序并通過 ISP 接口直接加載到從 i.MXRT 的內部 SRAM 里運行（多個從 i.MXRT 可按序串行下載也可并行下載，從 bootloader 設計角度來說一般是按序串行下載），當然這種方式同樣有明顯的優缺點：

- 優點：

1. 簡化了硬件設計，PCB 面積減小，僅需一顆 Flash

2. 簡化了程序燒寫流程（僅需燒寫一顆 Flash），方便量產

- 中性：

1. 僅有主 i.MXRT 可以 XiP 啟動，從 i.MXRT 都只能 Non-XiP 啟動

2. 主 i.MXRT 統一負責 OTA 升級任務（loading 較大）

- 缺點：

1. 需要額外設計符合 ROM ISP 協議的 bootloader 讓主 i.MXRT 執行去加載從 i.MXRT 程序

2. 整個系統啟動時間變長（如果從 i.MXRT 程序由 bootloader 按序串行下載，UART 接口速度慢）

3. 如果從 i.MXRT 程序不同，Flash 里會分區域存儲不同程序，帶來復雜的 OTA 版本管理問題

二、共享Flash啟動的創新方法

上述改進方法達到了降硬件成本的目的，但是也帶來了一個無法避免的系統整體啟動時間過長的問題(bootloader 實現 ROM ISP 功能如果選擇 USB 接口，需要額外加 Hub，還是存在硬件成本問題;如果選擇 UART 接口，速度較低，程序加載時間無法忍受)。

有沒有更好的方法？痞子衡既然這么問了，那就一定是有！我們可以創新地把一顆 Flash 同時連到多個 i.MXRT 上，主 i.MXRT 能夠控制所有從 i.MXRT 的 POR_B 電平。系統上電，主 i.MXRT 先 Non-XIP 啟動，然后主 i.MXRT 逐一釋放從 i.MXRT 的 POR_B 讓它們分時占用 Flash 去 Non-XIP 啟動，現在我們再來分析下它的優缺點：

- 優點：

1. 簡化了硬件設計，PCB 面積減小，僅需一顆 Flash

2. 簡化了程序燒寫流程（僅需燒寫一顆 Flash），方便量產

- 中性：

1. bootloader 可有可無，即使有也非常簡單，無需承擔程序加載任務

2. 整個系統啟動時間可控（分時復用 Flash 啟動，FlexSPI 接口加載速度較高）

3. 系統里僅有一個 i.MXRT（可主可從）可以 XiP 啟動，其余 i.MXRT 都只能 Non-XiP 啟動

4. 每個 i.MXRT 均可承擔 OTA 升級任務，具有一定靈活性

- 缺點：

1. 如果從 i.MXRT 程序不同，Flash 里會分區域存儲不同程序，帶來復雜的 OTA 版本管理問題