大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子，今天痞子衡給大家介紹的是在i.MXRT1060-EVK上利用memtester程式給SDRAM做壓力測驗，
我們知道恩智浦i.MXRT1xxx系列是高性能MCU的代表，對于這個超高主頻(>=500MHz)的怪獸，不做點人機互動圖形顯示或者跑點演算法方面的高階應用實在有點浪費它的能力，高階應用往往需要大容量快取(RAM)，i.MXRT1xxx系列內部RAM最大也就1-2MB，不是特別寬裕，因此我們在板級設計時往往會為i.MXRT1xxx再搭配一塊外部RAM，外部RAM的種類選擇很多，可通過FlexSPI外設掛HyperRAM/PSRAM或者通過SEMC外設掛SDRAM/SRAM，其中SDRAM是最常見的選擇，官方EVK上默認也是選了SDRAM，
有了外部SDRAM雖然解決了系統快取容量危機，但也同時可能引入潛在的系統穩定性問題，畢竟SDRAM是外部器件，容易受干擾（比如PCB走線或者環境溫度等），如果SDRAM的讀寫訪問不可靠，那么系統就會有不可預知的奇怪問題發生，因此我們需要在板子出廠時對SDRAM做一次壓力測驗（既測驗了SDRAM芯片和PCB設計，也測驗了對應的SEMC外設配置），今天痞子衡就選用memtester程式給SDRAM上一次強度，
關于memtester程式的基本知識，痞子衡之前專門寫過一篇文章 《記憶體讀寫正確性壓力測驗程式(memtester)》 ，本篇就是基于了解memtester基本知識之后的一次實踐，來，讓我們開始吧，
一、準備作業
1.1 硬體平臺NXP i.MX RT1060 EVK
要開始給SDRAM做壓力測驗，首先你得有一塊開發板，恩智浦官網上有i.MXRT1060評估板，板載SDRAM芯片型號為鎂光的MT48LC16M16A2，我們今天就來測驗它，
1.2 集成開發環境IAR EWARM
ARM Cortex-M微控制器的集成開發環境有很多，其中IAR EWARM憑借優良的特性備受廣大工程師青睞，今天痞子衡就選用IAR作為軟體環境，具體版本為IAR EWARM v8.50.6，
1.3 官方軟體開發包NXP MCUXpresso SDK
在開始移植memtester程式到i.MXRT1062上之前，我們需要先有一個i.MXRT1062的基本hello world的例程，當然我們可以對著資料手冊自己從頭寫一個，但是這里痞子衡推薦使用官方軟體開發包，
注冊并登錄恩智浦官網，來到 MCUXpresso SDK Builder 頁面，在"Select Development Board"里選擇EVK-MIMXRT1060后點擊Build MCUXpresso SDK后跳轉到下一個頁面，點擊Download SDK后便可得到SDK_2.9.1_EVK-MIMXRT1060.zip，下面是痞子衡下載的開發包具體版本資訊：
二、開始實測
2.1 跑通hello world
給i.MXRT1060 EVK板子供電（J2口接5V輸出的電源），并且使用USB線連接電腦與板子的J41 USB口，此時在設備管理器應該可以看到USB虛擬的串口（EVK板載LPC-LINK2除錯器內含USB轉串口功能，如果看不到串口，請自行安裝LPC-LINK2驅動），
打開前一步下載的開發包里的\SDK_2.9.1_EVK-MIMXRT1060\boards\evkimxrt1060\demo_apps\hello_world\iar\hello_world.eww工程，確認工程option里linker檔案選擇的是MIMXRT1062xxxxx_ram.icf，然后J21 JTAG口連接上Jlink Plus直接將工程下載進主芯片的RAM運行，
如果工程運行正常，你在串口除錯助手（115200，8N1）里應該能看到"hello world."列印輸出，
2.2 移植memtester程式
以hello_world工程為基礎，將從官方網站下載到的memtester-4.5.0.tar包解壓，將\memtester-4.5.0\路徑下的如下源檔案(.c或.h)全部拷貝到hello world工程目錄下：
\memtester-4.5.0
\memtester.h
\memtester.c --主程式入口
\sizes.h --關于系統位數(32/64bit)的一些定義
\types.h --所用資料型別的定義
\tests.h
\tests.c --測驗演算法子程式
將上面所有memtester源檔案全部添加進hello_world工程并將工程更名為memtester，然后再將工程中原主函式入口檔案hello_world.c更名為main.c，此時基本memtester工程就完成了，但注意此時工程無法編譯，因為memtester源檔案還需要進一步修改，
2.2.1 適配嵌入式平臺
我們下載的memtester原始碼本用作在Unix-like系統上運行的，所以原始碼里面有一些僅適用于Unix-like系統上運行的代碼，需要將這些代碼全部洗掉以適合在嵌入式平臺運行，
關于頭檔案參考部分，需要洗掉memtester.c和tests.c檔案里的一些不適用的#include陳述句，改用SDK里的標準頭：
// 下述Unix系統頭需洗掉
#include <stddef.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>
// 下述SDK標準頭需添加
#include "fsl_common.h"
#include "fsl_debug_console.h"
整個memtester原始碼其實最主要(唯一)的改動就是memtester.c里的原main()函式，本來main函式是接受控制臺傳來的用戶選項完成決議獲取必要的引數（記憶體起始地址，測驗長度，壓力測驗回圈次數），然后運行tests.c里各種演算法子程式，我們需要做的就是將main函式里代碼各種刪減，把不適用于MCU上運行的代碼全部拿掉，并且將main函式原型改為如下：
/*******************************************************************************
* Input parameters:
* ---- phystestbase : memory base address
* ---- wantraw : memory size
* ---- memsuffix : memory unit, B,K,M,G for B, KB, MB, GB
* ---- loop : memory test code loop times
* ---- pagesize : memory pase size (Bytes)
*/
int memtester_main(ul phystestbase, ul wantraw, char *memsuffix, ul loops, ul pagesize)
{}
最后memtester_main里跑tests.c里具體演算法子程式時，如果遇到失敗的情況，默認是繼續執行下一個演算法子程式，我們可以加一個fail_stop控制變數，決定遇到失敗是直接結束整個測驗還是繼續往下跑，
2.2.2 板級初始化
上一節里已經將memtester.c里面的main()函式改成了memtester_main()，所以我們直接在原hello_world.c改成的main.c里的main函式中增加memtester_main()的呼叫即可，注意按需設定測驗引數（下述代碼里的設定就是一個示例，測驗0x8000_0000地址開始的64KB記憶體，回圈一次即可），此外Cache是否使能對測驗影響很大，建議關掉DCache測驗，
typedef struct _semc_test_config {
uint32_t baseAddr;
uint32_t testSize;
uint32_t loopNum;
uint32_t dramFreq;
uint32_t enableCache;
} semc_test_config_t;
int fail_stop = 1;
int main(void)
{
char memsuffix = 'B';
/* Init board hardware. */
BOARD_InitHardware();
/* --------------- stress test --------------- */
semc_test_config_t testConfig;
testConfig.baseAddr = 0x80000000;
testConfig.testSize = 64 * 1024;
testConfig.loopNum = 1;
testConfig.dramFreq = CLOCK_GetFreq(kCLOCK_SemcClk);
testConfig.enableCache = 0;
if (!testConfig.enableCache) {
/* Disable D cache */
SCB_DisableDCache();
}
PRINTF("\r\n########## Print out from target board ##########\r\n");
PRINTF("\r\nSDRAM r/w test settings:\r\n");
PRINTF(" Base Addr: 0x%x;\r\n", testConfig.baseAddr);
PRINTF(" Test Size: %d Bytes;\r\n", testConfig.testSize);
PRINTF(" Test Loop: %d;\r\n", testConfig.loopNum);
PRINTF(" SDRAM Freq: %d Hz;\r\n",testConfig.dramFreq);
PRINTF(" Enable Cache: %d;\r\n\r\n", testConfig.enableCache);
/* Run memory stress test: 64KByte, loop=1, page_size = 1kbyte */
memtester_main(testConfig.baseAddr, testConfig.testSize, &memsuffix, testConfig.loopNum, (1*1024));
while (1)
{
}
}
2.2.3 串口列印功能
串口列印功能的改動比較簡單，直接把原memtester.c和tests.c檔案里的fprintf()全部替換成PRINTF()即可，PRINTF函式在原hello world工程里已經實作了，
2.3 memtester引數配置
痞子衡在memtester程式的基本知識介紹里說過，memtester幾乎沒有引數配置，就是需要在sizes.h檔案里把如下兩個宏加進去：
#define ULONG_MAX (4294967295UL)
#define TEST_NARROW_WRITES
2.4 輸出memtester結果
到這里memtester的移植作業就完全結束了，此時memtester工程（代碼和變數都鏈接在TCM里）也應該能正常編譯了，你可能會疑問，SEMC外設的初始化代碼在哪里啊？別急，工程選項除錯器設定里提供了兩種SDRAM初始化腳本，我們隨便選用一種即可：
另外需要注意的是，在工程預編譯選項里需要加上SKIP_SYSCLK_INIT宏，因為工程時鐘初始化函式BOARD_BootClockRUN()會根據這個宏來決定要不要重配SEMC，我們已經有SDRAM初始化腳本了，不需要在工程里再配SEMC時鐘了，
現在還等什么？將memtester工程趕緊下載進芯片并打開串口除錯助手看memtester結果啊，痞子衡為了盡快得到結果，僅測驗了64KB的空間，按說應該測驗全部32MB空間才對，但這個測驗時間是很漫長的，如果回圈次數loopNum大于1，那等待時間就更長了，如果測驗中遇到了失敗，除了要檢查板級硬體外，還可以調整SDRAM初始化腳本里的配置再次測驗，直至通過壓力測驗，
想偷懶的朋友直接移步痞子衡的github https://github.com/JayHeng/cortex-m-apps 去下載移植好的工程，工程在\cortex-m-apps\apps\memtester_imxrt1062\bsp\下面，
至此，在i.MXRT1060-EVK上利用memtester程式給SDRAM做壓力測驗痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~
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