Keil RT1170 自定义下载算法实操：FlexSPI Flash 烧录方案

NXP i.MX RT1170 通过 FlexSPI 外接 NOR Flash（如 W25Q512N）时，Keil MDK 默认无匹配下载算法，导致程序无法烧录调试。核心解决思路是基于 Keil 自带模板，修改 Flash 属性描述、实现标准编程接口，复用 NXP SDK 的 FlexSPI 驱动，生成专属.FLM 算法文件。本文详解从工程搭建到验证的完整流程，新手也能快速适配任意 FlexSPI NOR Flash。

1. 核心背景与目标

1.1 痛点场景

• 硬件：RT1170EVKB 开发板 + W25Q512NWEIQ（64MB NOR Flash，FlexSPI1 接口，AHB 映射地址 0x30000000）；
• 问题：Keil 无官方下载算法，更换外部 Flash 后无法烧录调试；
• 优势：复用 NXP SDK 驱动，无需从零开发 FlexSPI 操作函数，效率翻倍。

1.2 最终目标

2. 环境准备

2.1 硬件清单

• 开发板：NXP i.MX RT1170EVKB；
• 外部 Flash：Winbond W25Q512NWEIQ（64MB，Quad SPI 模式）；
• 调试器：CMSIS-DAP（或 J-Link，本文以 CMSIS-DAP 为例）。

2.2 软件工具

• IDE：Keil MDK 5.x；
• SDK：NXP MCUXpresso SDK for RT1170EVKB（含 FlexSPI NOR Flash 驱动）；
• 核心模板：Keil 自带_Template（路径：Keil_v5→ARM→Flash→_Template）。

3. Keil 下载算法核心结构

• FlashDev.c：描述 Flash 硬件属性（容量、页大小、地址、超时等），Keil 通过该文件识别 Flash；
• FlashPrg.c：实现 Keil 标准编程接口（Init、EraseSector、ProgramPage 等），调用 SDK 驱动；
• FlashOS.h：Keil 提供的接口规范头文件，必须保留，无需修改；
• 底层驱动：复用 SDK 的flexspi_nor_flash_ops.c，包含 Flash 初始化、擦除、编程等现成函数。

Keil 调用流程

Init()（初始化FlexSPI）→ EraseSector/EraseChip（擦除）→ ProgramPage（编程）→ Verify（校验）

4. 分步构建流程（重点实操）

4.1 工程搭建与配置

（1）复制模板工程

• 找到 Keil 安装目录下的_Template文件夹，复制到自定义开发目录（如 “RT1170_Flash_Algorithm”）；
• 保留文件夹内所有文件（FlashDev.c、FlashPrg.c、FlashOS.h 等），重命名工程为 “RT1170_W25Q512N.uvprojx”。

（2）工程选项配置

1. 打开工程，点击「Options for Target」→「Device」，选择 “MIMXRT1176DVMAA:cm7”（匹配 RT1170 内核）；
2. 「C/C++」选项卡：
   • 定义宏：CPU_MIMXRT1176DVMAA_cm7；
   • 包含路径：添加 SDK 的 FlexSPI、CMSIS 相关头文件路径（如 “SDK/devices/MIMXRT1176/drivers”“SDK/CMSIS/Core/Include”）；
   • 优化等级：设为 “O1”，避免驱动函数被优化失效。

4.2 FlashDev.c 修改（描述 Flash 属性）

// W25Q512NWEIQ（64MB，FlexSPI1映射地址0x30000000）
struct FlashDevice const FlashDevice = {
    FLASH_DRV_VERS,          // 驱动版本（固定不变）
    "W25Q512NWEIQ 64MB Flash",// 设备名称（自定义，便于识别）
    EXTSPI,                  // 设备类型：外部SPI/QSPI
    0x30000000,              // AHB映射起始地址（必须与硬件一致）
    0x04000000,              // 设备容量：64MB（0x04000000字节）
    256,                     // 编程页大小：256字节（W25Q512N固定）
    0,                       // 保留参数：设为0
    0xFF,                    // 擦除后默认值：0xFF
    100,                     // 页编程超时：100ms（留足裕量）
    3000,                    // 扇区擦除超时：3000ms（4KB擦除足够用）
    // 扇区布局：全片4KB均匀扇区
    0x001000, 0x00000000,    // 扇区大小4KB（0x1000），起始偏移0
    SECTOR_END               // 扇区布局结束标记
};

• 关键注意：起始地址、容量、页大小必须与 Flash datasheet 和硬件映射一致，否则烧录失败。

4.3 FlashPrg.c 定制（实现标准接口）

#include "FlashOS.H"
#include "fsl_flexspi.h"
#include "flexspi_nor_flash_ops.h"

#define FLEXSPI_BASE FLEXSPI1       // 对应硬件FlexSPI1
#define FLASH_BASE_ADR 0x30000000   // AHB映射基地址

// 1. 初始化FlexSPI和Flash
int Init(unsigned long adr, unsigned long clk, unsigned long fnc) {
    (void)adr; (void)clk; (void)fnc;
    flexspi_nor_flash_init(FLEXSPI_BASE);  // 复用SDK初始化函数
    return 0;
}

// 2. 反初始化（无需操作，返回0即可）
int UnInit(unsigned long fnc) {
    return 0;
}

// 3. 整片擦除
int EraseChip(void) {
    return flexspi_nor_erase_chip(FLEXSPI_BASE);  // SDK函数
}

// 4. 扇区擦除（adr为Keil传入的AHB地址，需转换为Flash偏移）
int EraseSector(unsigned long adr) {
    return flexspi_nor_flash_erase_sector(FLEXSPI_BASE, adr - FLASH_BASE_ADR);
}

// 5. 页编程（将buf数据写入adr地址）
int ProgramPage(unsigned long adr, unsigned long sz, unsigned char *buf) {
    return flexspi_nor_flash_page_program(FLEXSPI_BASE, adr - FLASH_BASE_ADR, (uint32_t*)buf);
}

• 核心技巧：Keil 传入的是 AHB 映射地址，需减去FLASH_BASE_ADR转换为 Flash 内部偏移，否则地址错乱。

4.4 SDK 集成要点

1. 从 NXP SDK 中复制flexspi_nor_flash_ops.c和对应的头文件（flexspi_nor_flash_ops.h）到工程目录；
2. 工程中添加这两个文件，确保编译时能链接到flexspi_nor_flash_init等函数；
3. 若更换其他 Flash（如 W25Q128JVSIQ），只需修改flexspi_nor_flash_ops.c中的 LUT（查找表），无需改动下载算法框架。

4.5 编译生成.FLM 算法文件

1. 工程选项→「Output」→确认输出文件名（如 “RT1170_W25Q512N.axf”）；
2. 「User」选项卡→「After Build/Rebuild」添加命令：

   cmd.exe /C copy "Objects%L" ".RT1170_W25Q512N.FLM"
   

3. 点击编译，成功后会在工程目录生成RT1170_W25Q512N.FLM文件；
4. 将.FLM 文件复制到 Keil 安装目录：Keil_v5→ARM→Flash。

5. 验证与调试

1. 打开 RT1170 的 Keil 工程（如 LED 闪烁例程），配置 FlexSPI NOR Flash 模式；
2. 工程选项→「Debug」→「Settings」→「Download」→「Add」，选择新增的 “W25Q512NWEIQ 64MB Flash”；
3. 配置 RAM 用于算法运行：起始地址0x20000000（DTCM），大小0x8000（32KB）；
4. 点击「Load」烧录程序，Keil 会显示 “Erase Done→Programming Done→Verify OK”，验证成功；
5. 启动调试，可正常设置断点、单步运行，说明算法生效。

6. 关键注意事项

1. 超时设置：FlashDev.c 中的编程 / 擦除超时需留足裕量（如 W25Q512N 页编程典型 3ms，设为 100ms），避免 Keil 误判失败；
2. LUT 适配：更换 Flash 型号时，核心是修改flexspi_nor_flash_ops.c的 LUT，确保 FlexSPI 时序匹配；
3. 地址映射：AHB 映射地址必须与硬件配置一致（RT1170 FlexSPI1 默认 0x30000000）；
4. 工程独立：下载算法工程需单独构建，仅生成.FLM 文件，不参与应用程序编译。