2. Sitara启动硬件基础

在讨论 U-Boot 与 BSP 之前，必须先理解一个更底层的问题：SoC 从“断电”到“能执行第一条指令”之间，硬件究竟做了什么。Sitara（如 AM335x、AM437x、AM57x 等）的启动并不是软件单方面决定的，而是由复位序列、电源时序、时钟建立、启动模式引脚采样共同“投票”决定的。任何一环不满足，ROM Code 都不会进入你预期的启动介质。

一、上电复位序列：从电源稳定到 ROM Code 接管

Sitara 的上电过程可以理解为一条严格的时间链。以 AM335x 为例，典型顺序是：外部电源输入 → PMIC 上电 → 各电源轨按序建立（Core、MPU、DDR、IO、RTC 等）→ 复位信号释放 → 系统时钟（如 24MHz 晶振）稳定 → PLL 锁定 → ROM Code 开始执行。这里的关键是“顺序”和“稳定”：如果 1.8V IO 轨先于 1.1V Core 轨建立，或复位释放时晶振尚未起振，SoC 可能停在未定义状态，表现为“上电无反应”或“反复重启”。

复位源也需要区分。Sitara 通常有上电复位（POR）、外部复位（nRESET）、看门狗复位和软件复位。POR 会复位整个芯片，包括 RTC 域以外的所有逻辑；而看门狗复位可能只复位部分域。调试时若发现“每次跑几秒就重启”，应优先检查看门狗是否被 ROM Code 或早期 SPL 使能，而不是怀疑 DDR 初始化。

二、与 PMIC 的交互：电源轨、时序与 I2C 控制

Sitara 常搭配 TPS65217、TPS65910、TPS65218 等 PMIC。PMIC 与 SoC 的交互主要有三条路径：一是电源轨输出，二是使能/复位信号，三是 I2C 控制接口。上电时，PMIC 依据自身 OTP 或引脚配置输出各轨；SoC 的 POR 引脚通常由 PMIC 的 PGOOD 信号驱动，只有所有关键轨都在容差内，PGOOD 才释放复位。

在 U-Boot 阶段，PMIC 还承担动态调压任务。例如 DVFS 需要根据 MPU 频率调整 VDD_MPU：低频时 0.95V，高频时 1.1V。这通过 I2C 写 PMIC 寄存器完成。若 I2C 地址或寄存器偏移写错，表现为“频率切换后死机”或“电压读回不对”。因此 BSP 中 PMIC 的 I2C 地址、电压档位表、上电时序参数必须与原理图一致。

三、启动介质硬件接口与引脚配置要点

Sitara 支持多种启动介质，ROM Code 在复位释放后会读取 SYSBOOT 引脚电平，决定从哪个接口加载第一段代码。不同介质的硬件接口和引脚配置差异很大，下面分别说明。

NAND（GPMC 接口）。NAND 通过 GPMC 总线连接，关键引脚包括 GPMC_AD[15:0] 数据/地址复用、GPMC_CSn、GPMC_WEn、GPMC_REn、GPMC_WAIT 以及 CLE/ALE 控制。硬件设计要点：数据线需等长，WAIT 引脚必须上拉或下拉到确定电平，否则 ROM Code 可能等待超时。BSP 中需要配置 GPMC 时序参数（如 CS 建立/保持时间、WE/RE 脉冲宽度），这些参数与 NAND 芯片的 tCLS、tWP、tRP 直接相关。

eMMC/SD（MMC 接口）。eMMC 和 SD 共用 MMC 控制器，但引脚配置不同。SD 卡需要 CD（卡检测）和 WP（写保护）引脚，eMMC 则通常固定焊接，不需要 CD。关键信号包括 MMC_CLK、MMC_CMD、MMC_DAT[7:0]（eMMC 8 位）或 DAT[3:0]（SD 4 位）。硬件要点：CLK 走线要短且远离干扰源，DAT 线需上拉（SD 规范要求 10k~50k），eMMC 的 RST_n 引脚若未使用需妥善处理。ROM Code 会以低速模式（如 400kHz）初始化，再切换到高速模式。

QSPI（SPI 接口）。QSPI 使用 SPI0 或 SPI1 控制器，关键引脚为 SPI_CLK、SPI_D0、SPI_D1、SPI_CSn，四线模式还需 SPI_D2、SPI_D3。硬件要点：QSPI Flash 的 WP# 和 HOLD# 引脚需上拉到 VCC，否则可能无法写入或读取。ROM Code 默认以单线模式读取前几个字节，再根据 Flash 的 QE 位切换到四线模式。BSP 中需要配置 SPI 模式（CPOL/CPHA）和时钟分频。

UART（串口启动）。UART 启动是“最后手段”，用于量产或救砖。关键引脚为 UART0_RXD 和 UART0_TXD，波特率通常为 115200。ROM Code 会通过 UART 发送握手字符（如 'C'），等待主机发送 SPL 镜像。硬件要点：UART 电平需匹配（3.3V 或 1.8V），若使用 USB 转串口，需确认 TX/RX 交叉连接。UART 启动速度慢，但无需外部存储介质，适合调试。

四、从硬件到软件：BSP 中需要关注的配置点

在 BSP 的 board 目录中，通常会有一个 board_init() 或 spl_board_init() 函数，负责早期硬件初始化。这里需要关注：PMIC 的 I2C 初始化、DDR 控制器配置、引脚复用（pinmux）设置、时钟树配置。以 AM335x 为例，mux.c 中会定义每个引脚的复用模式，例如将 GPMC_AD0 配置为 GPMC 数据线而非 GPIO。若 pinmux 写错，表现为“启动介质识别不到”或“DDR 初始化失败”。

另一个关键点是启动介质的“优先级”。ROM Code 会按照 SYSBOOT 引脚定义的顺序依次尝试，若第一个介质失败，会尝试下一个。因此，如果 eMMC 启动失败但 SD 卡能启动，说明 SYSBOOT 配置可能把 SD 放在了 eMMC 之前，或者 eMMC 的硬件连接有问题。调试时可以用示波器观察 MMC_CLK 是否有波形，判断 ROM Code 是否尝试了该接口。

最后，电源管理 IC 的交互不仅影响启动，还影响低功耗模式。在 U-Boot 中，可以通过 pmic 命令读取 PMIC 寄存器，确认电压档位。例如 pmic read 0x24 0x0 可以读取 TPS65217 的 STATUS 寄存器。若读回值异常，应检查 I2C 总线上是否有其他设备冲突，或 PMIC 的 I2C 地址是否被误改。