大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子 。今天痞子衡給大家分享的是i.MXRT中FlexSPI外設不常用的讀選通采樣時鐘源 - loopbackFromSckPad 。
最近碰到一個客戶，他們在 i.MXRT500 上使能了 FlexSPI->MCR0[RXCLKSRC] = 2（即 loopbackFromSckPad），這個選項字面上的意思是設置讀選通采樣時鐘源為 SCK 引腳，這個選項在恩智浦官方的代碼包里未曾使能過 ?？蛻粼谑褂眠^程中遇到高頻時 SCK 引腳被降壓的問題（從正常的 1.8V 降至 1.2V），那么這個 loopbackFromSckPad 選項到底是什么作用以及有什么使用限制呢？且聽痞子衡道來：
一、為什么存在Read Strobe？對于串行 SPI 接口存儲器，FlexSPI 外設主要支持如下兩種讀數據時序：一是所謂的經典 SPI 模式，IO0 (MOSI) 專用于發送命令和地址，IO1 (MISO) 專用于接收數據（圖中上面的時序） 。二是 Multi-I/O SPI 模式，SIO[n:0] 一起用于發送命令地址以及接收數據（圖中下面的時序） 。
- Note1: 參考手冊里顯示支持 loopbackFromSckPad 選項的型號有 i.MXRT1040/1050/1060/1064/1180/500
- Note2: 參考手冊里沒有提及支持 loopbackFromSckPad 選項的型號有 i.MXRT1010/1015/1020/1024/1160/1170/600
顯然經典 SPI 模式下 IO[1:0] 是單向的，而 Multi-I/O SPI 模式下，SIO[n:0] 是雙向的 。當 SIO 用于雙向傳輸時，過程中必然存在引腳方向切換 ， 而 FlexSPI 外設在處理 SIO 方向切換時無法做到零等待周期讀取數據，這就是為什么 Multi-I/O SPI 讀時序中總是會存在 Dummy 周期 。
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因為 Dummy 周期的存在，FlexSPI 外設內部實際上有一個 Read Strobe 信號（即 DQS）來控制數據的選通性（即什么時候開始數據有效，將數據存入內部 FIFO） 。更直白點說，Read Strobe 信號的存在就是由于 FlexSPI 外設無法支持如下這種情況的讀時序（下圖中 COMMAND 實際應為 COMMAND&ADDR） 。
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二、FlexSPI內部Read Strobe設計在 i.MXRT 參考手冊里有如下 FlexSPI 前端采樣單元框圖，其中 ipp_ind_dqs_fa/b_int[x] 即是 Read Strobe 信號 ， 它控制著 FIFO 中實際數據的存儲 。
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ipp_ind_dqs_fa/b_int[x] 信號共有四種來源，最原始的信號源由 FlexSPI->MCR0[RXCLKSRC] 選擇，中間可能還會經過 DLLxCR 單元（這部分以后會另寫文章單獨介紹）、Phase Chain 單元做處理 ， 然后送到采樣單元里 。
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下圖是 FlexSPI->MCR0[RXCLKSRC] = 0 的情況，此時 Read Strobe 經由 ipp_do_dqs0_fa/b 純內部 loopback 回來，沒有經過任何延遲單元 。這種配置一般僅用于經典 SPI 傳輸模式（低速 60MHz SDR 場合），適用低容量 SPI NOR / EEPROM，這時候 FlexSPI DQS Pad 可用作其它功能或者 GPIO 。
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下圖是 FlexSPI->MCR0[RXCLKSRC] = 1 的情況，此時 Read Strobe 經由懸空的 DQS 引腳 ipp_do_dqs1_fa/b 再 loopback 回來 ， 此時有了 DQS 引腳繞一圈的延遲 。這種配置可用于 Multi-I/O SPI 傳輸模式（較高速 133MHz SDR 場合），適用不含 DQS 引腳的大容量 QuadSPI NOR Flash，但是 FlexSPI DQS Pad 需要懸空 。
- Note: 痞子衡有一篇舊文 《使能串行NOR Flash的DTR模式》 跟這種配置相關，這時候 dummy cycle 數的設置很關鍵 。
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下圖是 FlexSPI->MCR0[RXCLKSRC] = 3 的情況，此時 Read Strobe 完全由外部存儲器的 DQS 引腳輸出 ipp_ind_dqs3_fa/b 直通進來 。這種配置可用于 Multi-I/O SPI 傳輸模式（最高速 166MHz/200MHz DDR 場合） ， 適用于包含 DQS 引腳的 OctalSPI NOR Flash，這時 FlexSPI DQS Pad 與外部存儲器相連 。
- Note: 痞子衡有兩篇舊文 《串行NOR Flash的DQS信號功能》、《啟動含DQS的Octal Flash可不嚴格設Dummy Cycle》 跟這種配置相關 。
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三、loopbackFromSckPad選項意義前面鋪墊了那么多，終于來到本文的主題了，即下圖 FlexSPI->MCR0[RXCLKSRC] = 2 的情況，此時 Read Strobe 經由 SCK 引腳 ipp_ind_sck_fa/b 再 loopback 回來，此時有了 SCK 引腳繞一圈的延遲 。
這種配置從應用角度與 FlexSPI->MCR0[RXCLKSRC] = 1（即 loopbackFromDqsPad） 差不多，也可用于 Multi-I/O SPI 傳輸模式（較高速 133MHz SDR 場合），適用不含 DQS 引腳的大容量 QuadSPI NOR Flash，但是這時候 FlexSPI DQS Pad 被解放出來了，這也是它的最主要意義 。
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