eMMC烧录时需注意的寄存器配置

eMMC自诞生以来，就受到各行各业的追棒，如今，已成为存储行业的主流，特别是手机和平板。美国的IHS iSuppli预测到2018年全球的eMMC出货量达到2200Milion。

图1 eMMC的市场前景

 

在给智能手机、智能电视、平板电脑等，使用大容量eMMC芯片客户服务的过程中，遇到很多烧录异常的投诉，统计下来，有90%的投诉是说的同样一个事情：烧录过程正常，但贴到PCB上不能正常运行，重新通过在线的工具烧录，又能正常运行，这是为什么呢？

大多数工程师认为，既然eMMC内部有控制器，不用考虑ECC和坏块管理策略，那么全当成普通的Flash那样烧写。事实上，这样做法是“想当然”的照搬了之前Flash的使用方法。那么，有些人就纳闷了，既然烧写检验没问题，为什么会跑不起来，进而第一步就怀疑是不是烧录器的问题。

 

那就要从eMMC芯片的结构进行剖析：

 

eMMC芯片中有三个分区，分别是Boot1、Boot2和User Area区。

图2

 

eMMC烧写，与其他任何Flash的烧录都不一样，Boot区是单独有寻址地址的，因此，必须注意如下两个关键步骤：

一、烧写数据：包括Boot1、Boot2和User Area区的数据。

二、设置寄存器：主要设置EXT_CSD寄存器，设置Boot加载规则，这需要根据实际的方案来设置。

 

下面来主要阐述eMMC的设置寄存器的关键之处：

通常，Boot1、Boot2和User Area区的数据都没问题，主要是EXT_CSD寄存器的设置。这里涉及到程序Boot主要有三个寄存器，分别是BOOT_BUS_WIDTH[177]、BOOT_CONFIG_PROT[178]、PARTITION_CONFIG[179]，这三个寄存器常常相互配合。

 

下面我们简要介绍下这个寄存器：

一、BOOT总线位宽寄存器BOOT_BUS_WIDTH[177]：设置Boot总线宽度和单双边沿。

图3

 

二、BOOT配置保护寄存器BOOT_CONFIG_PROT[178]：Boot设置位的保护使能。

图4

 

三、分区寄存器PARTITION_CONFIG[179]：分区配置。

图5

 

技术的细节就不再详述，从上面的介绍得知，Boot三个寄存器各负责的关键内容。

1.BOOT_BUS_WIDTH[177]设置位宽+单双边沿；

2.PARTITION_CONFIG[179]选择哪个分区用于Boot；

3.BOOT_CONFIG_PROT[178]算是它们的双保险。

 

如果客户仅仅烧录了User区的程序，而忽视了Boot区配置，会导致主控CPU找不到Boot文件，无法正常启动整个系统的情况发生。

 

当然，不同场合可能需要设置不同的值，但是一般情况下，90%的用户还是选择Boot1区+8位宽高速时序。即同时设置分区寄存器PARTITION_CONFIG[179]=0x8/0x48和总线位宽寄存器BOOT_BUS_WIDTH[177]=0xA/0x2。而Boot配置保护寄存器BOOT_CONFIG_PROT[178]默认不设置。

 

进过EXT_CSD的扩展寄存器设置，CPU找到了启动Boot，正常引导并启动了整个被烧录的eMMC芯片，这时，eMMC就和CPU愉快的配合，流畅的跑起来了。