RT1170 SD 卡启动 + SDRAM 运行 + DCD 扩频实现流程：EMC 合规实操

NXP RT1170 实现 “SD 卡启动 + 程序运行在 SDRAM + 电磁兼容（EMC）达标” 的核心方案，是通过 Non-XIP 模式加载镜像、DCD（Device Configuration Data）配置时钟扩频，既满足大容量应用的内存需求，又能分散电磁辐射（EMI）峰值。本文详解从 DCD 扩频配置、Non-XIP 镜像编译到 SD 卡烧录的完整步骤，适用于工业和消费电子中需通过严格 EMC 测试的场景。

资料获取：RT1170_从SD卡启动并运行在SDRAM中的扩频实现

1. 核心目标与硬件基础

1.1 技术目标

启动模式：SD 卡启动，Non-XIP 模式（镜像加载到 SDRAM 执行）；
运行环境：程序稳定运行在外部 SDRAM（通过 SEMC 接口连接）；
核心功能：通过 DCD 配置 SYS_PLL2 扩频，降低 EMI 辐射，满足 EMC 测试；
交付成果：完整的开发、编译、烧录流程，确保系统稳定性。

1.2 硬件清单

主控：NXP RT1170 EVKB 开发板（Cortex-M7 内核）；
存储：SD 卡（存储 Non-XIP 镜像）、外部 SDRAM（SEMC 接口）；
辅助工具：SEC 烧录工具、EMC 测试仪器（验证扩频效果）。

2. 关键技术背景

2.1 RT1170 启动与运行模式

XIP 模式：程序直接在 FlexSPI 外挂 Nor Flash 中执行，无需搬运；
Non-XIP 模式：镜像存储在 SD 卡，BootROM 启动时将其搬运到 RAM（SRAM 或 SDRAM）中执行；
本方案选择：Non-XIP+SDRAM 运行，适配大容量应用，需通过 DCD 提前初始化 SDRAM。

2.2 扩频技术原理（EMC 合规核心）

目的：通过周期性调制系统时钟频率，分散 EMI 能量，降低特定频率点辐射峰值；
支持对象：RT1170 的 SYS_PLL2、AUDIO_PLL、VIDEO_PLL（本方案用 SYS_PLL2）；
关键参数：
- 扩频范围（Range）：PLL 向下扩展的频率幅度，公式为Range = STOP / B * 24 MHz；
- 频率步长（Step）：频率变化的最小单位，公式为Step = STEP / B * 24 MHz；
- 示例：STOP=0x4B0、B=0x960、STEP=0x6 时，Range=12MHz、Step=60kHz，SYS_PLL2 在 528MHz~516MHz 间循环调制。

3. 核心配置：DCD 中添加扩频功能

DCD 是 BootROM 启动时执行的二进制配置数据，优先级高于主程序，需在其中添加扩频配置，确保启动阶段即生效。

3.1 DCD 原有核心操作（SDRAM 初始化）

DCD 默认通过一系列寄存器写指令，完成 SDRAM 启动准备，顺序如下：

配置 SEMC 时钟：选择 SYS_PLL3_PFD0 为时钟源，分频系数 4（低频率初始化，后续再提速）；
配置 IOMUX：将 GPIO_EMC_B1_xx、GPIO_EMC_B2_xx 引脚设为 ALT0 功能（SEMC 接口）；
管脚电气属性：设置驱动强度、压摆率等，保证 SDRAM 信号质量；
初始化 SEMC 控制器：配置 SDRAM 类型、列宽、时序参数（tRAS、tRP 等）；
发送 SDRAM 初始化命令：Precharge All、Auto-Refresh、Mode Register Set 等，使 SDRAM 进入就绪状态。

3.2 新增扩频配置（关键步骤）

需在 DCD 的 SEMC 时钟配置前，添加 SYS_PLL2 扩频寄存器配置，确保扩频先于 SDRAM 初始化生效：

（1）需配置的寄存器与值

寄存器地址	配置值	作用
0x40C84260（ANADIG_PLL_SYS_PLL2_SS）	0x04B08006	配置 STOP（0x4B0）、STEP（0x6）
0x40C842A0（ANADIG_PLL_SYS_PLL2_CTRL）	0x00000960	配置 B 值（0x960）

（2）DCD 数据修改

插入指令：在 DCD 合并写命令头（0xCC, 0x04, 0x0C, 0x04）后、原有 SEMC 时钟配置前，添加 16 字节指令（2 条 4 字节地址 + 4 字节值）：

0x40, 0xC8, 0x42, 0x60, 0x04, 0xB0, 0x80, 0x06,  // 第一条指令：PLL2_SS配置
0x40, 0xC8, 0x42, 0xA0, 0x00, 0x00, 0x09, 0x60   // 第二条指令：PLL2_CTRL配置

更新长度字段：
- 合并写命令长度：原 0x040C（1036 字节）→ 新增 16 字节 → 0x041C（1052 字节）；
- DCD 总长度：原 0x04B8（1208 字节）→ 新增 16 字节 → 0x04C8（1224 字节）。

4. Non-XIP 镜像编译（MCUXpresso IDE）

4.1 链接脚本修改

需手动添加 Boot Header，确保 SD 卡启动时 BootROM 能识别镜像：

取消 IDE “Manage linker script” 勾选，手动编辑链接脚本；

添加 Boot Header 段（包含 IVT、DCD 数据等）：

.boot_hdr : ALIGN(4) {
  FILL(0xff);
  KEEP(*(.boot_hdr.conf));
  .=0x400;
  boot_hdr_start_ = ABSOLUTE(.);
  .=0x1000;
  boot_hdr_ivt_loadaddr_ = ABSOLUTE(.);
  KEEP(*(.boot_hdr.ivt));
  .=0x1020;
  boot_hdr_boot_data_loadaddr_ = ABSOLUTE(.);
  KEEP(*(.boot_hdr.boot_data));
  .=0x1030;
  boot_hdr_dcd_loadaddr_ = ABSOLUTE(.);
  KEEP(*(.boot_hdr.dcd_data));
  .=0x2000;
  boot_hdr_end_ = ABSOLUTE(.);
} >BOARD_SDRAM

4.2 宏定义配置

在 IDE 中添加以下宏，启用 DCD 和 Non-XIP 模式：

XIP_BOOT_HEADER_ENABLE=1
XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE=1
USE_SDRAM
CPU_MIMXRT1176DVMAA_cm7

4.3 SEMC 时钟切换注意事项

SDK 会调用UpdateSemcClock()函数，将 SDRAM 时钟从初始化的低频率切换到高性能频率（如 200MHz）；
该函数必须放在 SRAM 中执行（添加AT_QUICKACCESS_SECTION_CODE修饰），避免切换时钟时 SDRAM 取指错误。

5. 烧录与验证流程

5.1 SEC 工具烧录配置

打开 SEC 工具，选择 RT1170 目标设备；
配置启动设备为 SD 卡，优先选择 4-bit 总线宽度（避免 1-bit 宽度导致启动失败）；
加载编译生成的 Non-XIP 镜像，执行烧录操作。

5.2 功能验证

启动验证：开发板从 SD 卡成功启动，程序运行在 SDRAM（地址 0x80000000 起）；
扩频验证：通过 EMC 测试仪器观察，特定频率点 EMI 辐射峰值降低，符合测试标准；
稳定性验证：长时间运行无崩溃、无数据错乱，SDRAM 读写正常。

6. 关键注意事项

DCD 配置顺序：扩频配置必须在 SEMC 时钟配置前，否则 SDRAM 初始化时扩频未生效；
函数存储位置：UpdateSemcClock()需在 SRAM 中执行，不可放在 SDRAM；
SD 卡总线宽度：优先 4-bit 模式，部分厂家 SD 卡 1-bit 模式可能启动失败；
扩频参数适配：根据 EMC 测试结果调整 STOP、B、STEP 值，平衡辐射抑制与系统性能；
寄存器地址：RT1170 的 SYS_PLL2 扩频寄存器地址为 0x40C84260 和 0x40C842A0，不可混淆其他 PLL 寄存器。

7. 技术优势总结

EMC 合规：扩频技术无需额外硬件，即可降低 EMI 辐射，满足严格测试要求；
内存充足：程序运行在 SDRAM，突破片内 2MB SRAM 限制，适配大容量应用；
成本可控：SD 卡存储镜像，相比 Nor Flash 降低硬件成本；
开发高效：基于 MCUXpresso IDE 和 SDK，配置流程可复用，缩短开发周期。