【ATU Book-i.MX8 系列】NXP i.MX8ULP DDR Tool 使用介紹

 一. 前言

世平集團針對 NXP 的 MPU 相關技術整理了一系列博文,其中也包含了硬體、軟體、實際應用等的相關技術文章。此網頁為詳細的博文索引架構,筆者搬森林希望能夠透過這些博文協助大家更了解 NXP 的 MPU 相關技術,未來世平集團也會持續更新此系列的相關博文還懇請支持!而本篇博文會針對 i.MX8 系列相關技術索引中的 【ATU Book-i.MX8 系列】NXP i.MX8ULP DDR Tool 使用介紹 這篇文章做介紹。

本篇文章將會介紹 NXP i.MX8ULP 的 DDR Tool 使用操作讓各位對 i.MX8ULP 的 DDR Calibration 與 DDR Stress 有更深入的體會。

二. i.MX8ULP DDR Tool 介紹

i.MX8ULP 是 NXP 2023 年相當火紅的處理器之一;i.MX8ULP 可以支援 32-bit 的 LPDDR3、LPDDR4 以及 LPDDR4x 規格的記憶體 ( 關於這些記憶體規格的差異比較可以參考筆者的記憶體之哪裡不一樣系列文章 )。

i.MX8ULP DDR Tool 是一個可以幫助使用者在 i.MX8ULP 平台上驗證 DDR 的一個應用程式。使用者只需要在 Windows PC 上運行的此程式,並透過 USB Cable 將測試 Image Download 到 i.MX8ULP 內部的 RAM 上,就可以在 Non-OS 環境上驗證 DDR 的穩定性。

三、 環境設置與檔案準備

關於 i.MX8ULP DDR Tool 的環境設置請參考以下步驟:

1. 請至此連結下載 MX8ULP_DDR_TOOL

2. 對檔案解壓縮並進行安裝。

3. 下載 DDR Register Programming Aid (RPA) 檔案。

稍早有提到 i.MX8ULP 支援 LPDDR3、LPDDR4 以及 LPDDR4x 等規格的 DDR,本篇文章範例主要是下載 LPDDR4 RPA 並使用它。

相關 RPA 下載連結請參考:

3.1. MX8ULP_LPDDR3_RPA
3.2. MX8ULP_LPDDR4X_RPA
3.3. MX8ULP_LPDDR4_RPA

接下來粗略的介紹一下 RPA,RPA 是 Register Programming Aid 的簡寫,它是一個 Excel 表格工具,使用者可以透過此 Excel 來調整 DDR 的配置,例如 DDR 的 Density,那關於 RPA 填寫與使用的細節可參閱筆者的其他篇文章。( 例如 【ATU Book-i.MX8 系列-DDR】NXP i.MX8M Mini 之替換為 Nanya 1 GB DDR 方法大公開 ( 上 ) 這篇文章 )

以下為 MX8ULP_LPDDR4_RPA.xlsx 開啟後的示意圖。

四、 i.MX8ULP DDR Tool 使用過程介紹

1. 開啟 MX8ULP_DDR_Tool。

2. 設置 Target CPU、UART Port、.ds 檔的位置。

補充:關於 .ds 的生成的細節麻煩參閱筆者的別篇文章。

3. 將 USB 連接 i.MX8ULP 以後按下 Download 將 .ds 檔裡的設置燒到 i.MX8ULP 內。



此為按下 Download 後的示意圖。



4. 點擊 Calibration。



以下為點擊 Calibration 以後的示意圖。

5. 點擊 Stress Test。



以下為 Stress Test 結束以後的示意圖。

6. 點擊 Generate Code。



比較特別的是,此 Tool 跟以往 i.MX8 系列的 Tool 不一樣的地方主要是多了 Read Eye 跟 Write Eye 的功能,這裡先不針對 DDR Eye 多做說明,如果想了解更多關於 DDR Eye 有關之事宜請觀看筆者別篇文章的說明。

以下為透過 DDR Tool Read / Write Eye 的示意圖。

再稍微整理一下,透過上述步驟我們了解到此顆 DDR 顆粒已經透過 i.MX8ULP DDR Tool 做完 Calibrate 與 DDR Stress Test 了 ( 強烈建議用此 Tool 做 長時間 的 DDR Stress Test 來確保 DDR Read / Write 穩定性 ),那確認 DDR Stress Test 完成後,就可以將 i.MX8ULP DDR Tool 產出的 timinig.c 重新回包到 BSP 裡面 ( 會存放於 u-boot 中 ) 並產生開機程式,接著開機程式 ( imx-boot ) 就會包含此 DDR 的 Timing 參數,最後就可以繼續完成 Board Bring Up 囉!關於 BSP 打包 DDR timing 的細節這裡不詳細說明,可以參考筆者的其他篇文章。( 例如 【ATU Book-i.MX8 系列-DDR】NXP i.MX8M Mini 之替換為 Nanya 1 GB DDR 方法大公開 ( 下 ) )

五、 結論

世平集團針對對 NXP 的 MPU 相關技術整理了一系列博文,而本篇文章主要介紹了 NXP i.MX8ULP 這顆處理器搭配 Micron MT53D512M32D2DS 顆粒之 DDR Tool 操作相關資訊;希望本篇文章的內容可以讓各位讀者對 i.MX8ULP 的 DDR Tool 操作有更深入的體會,若未來讀者們有 i.MX 系列處理器的相關問題歡迎隨時與世平集團做討論。

五、 參考文件

[1] https://www.nxp.com/products/processors-and-microcontrollers/arm-processors/i-mx-applications-processors/i-mx-8-applications-processors/i-mx-8ulp-applications-processor-family:i.MX8ULP
[2] https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/45919
[3] https://community.nxp.com/t5/i-MX-Processors-Knowledge-Base/i-MX-8-8X-Family-DDR-Tools-Release/ta-p/1121519
[4] https://www.nxp.com/webapp/Download?colCode=MX8ULP_LPDDR3_RPA&location=null
[5] https://www.nxp.com/webapp/sps/download/preDownload.jsp?render=true
[6] https://www.nxp.com/webapp/sps/download/preDownload.jsp?render=true
[7] https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/44746
[8] https://www.wpgdadatong.com/blog/detail/44774
[9] https://tw.micron.com/products/dram/lpdram/part-catalog/mt53d512m32d2ds-046-wt

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參考來源

NXP: https://www.nxp.com/webapp/sps/download/preDownload.jsp?render=true

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