RT1170 SBL ISP下载带SDRAM APP实操：解决 GUI 工程启动失败问题

NXP RT1170 的 SBL（Secondary Bootloader）支持 ISP（In-System Programming）在线下载功能，可实现用户 APP 的远程烧录与启动，但带 SDRAM 的复杂 APP（如 GUI、FreeRTOS 工程）直接下载会因SBL 未启用 SDRAM 驱动导致启动失败。本文基于 RT1170-EVK 开发板，详解 SBL 的 SDRAM 使能配置、带 SDRAM APP 的工程适配、镜像签名与 ISP 下载全流程，解决带 SDRAM APP 的启动问题，实现 Vector Freertos 等 GUI 工程的稳定运行。

资料获取：RT1170 SBL ISP下载带SDRAM APP

1. 核心问题与环境准备

1.1 带 SDRAM APP 启动失败的核心原因

• 简单 APP（如 led_blinky、helloworld）仅运行在片内 RAM/Flash，无需 SDRAM，可正常启动；
• 复杂 GUI APP（如 vector_freertos）需占用 SDRAM 存储图像数据、运行时内存，SBL 未初始化 SDRAM 时，APP 运行会因内存访问失败而启动崩溃；
• 解决关键：在 SBL 中启用 SDRAM 配置，让 SBL 在启动 APP 前完成 SDRAM 的初始化，为 APP 提供可用的外部内存空间。

1.2 软硬件环境准备

（1）硬件

• 主控板：MIMXRT1170-EVK 开发板；
• 调试器：JLink/ST-Link（用于下载 SBL 工程）；
• 烧录工具：USB 线（用于 MCUBootUtility 的 ISP 下载）。

（2）软件与源码

• 编译工具：ARM GCC 9-2019-q4-major（SBL 编译专用）、MCUXpresso IDE（APP 工程编译）；
• SBL 源码：NXP 官方 SBL 仓库（https://github.com/nxp-mcuxpresso/sbl）；
• 烧录工具：MCUBootUtility（实现 SBL ISP 下载）；
• 参考文档：NXP SBL/SFW 用户指南（https://www.nxp.com/docs/en/user-guide/MCUOTASBLSFWUG.pdf）；
• 测试 APP：RT1170 SDK 中的evkmimxrt1170_vector_freertos_cm7（带 SDRAM 的 GUI 工程）。

（3）关键工具下载

• ARM GCC 9-2019-q4-major：ARM 官方下载；
• MCUBootUtility：GitHub Release。

2. 步骤 1：SBL 源码配置与编译（核心：启用 SDRAM）

2.1 配置 ARM GCC 编译路径

1. 解压 SBL 源码到本地目录（如D:sbl-master）；
2. 安装 ARM GCC 9-2019-q4-major，默认安装路径为C:Program Files (x86)GNU Tools Arm Embedded9 2019-q4-majorbin；
3. 打开 SBL 工程配置文件sbl-mastertargetevkmimxrt1170sblprofile.py，修改EXEC_PATH为 ARM GCC 的 bin 目录路径：

   EXEC_PATH = r'C:Program Files (x86)GNU Tools Arm Embedded9 2019-q4-majorbin'

2.2 SBL 核心功能配置（启用 SDRAM + 单镜像 OTA）

1. 打开sbl-mastertargetevkmimxrt1170env.bat，自动打开命令行并加载 SBL 环境；
2. 输入配置命令，进入图形化配置界面：

   scons --menuconfig
   

3. 启用单镜像 OTA 功能（ISP 下载基础）：
   • 选择MCU SBL core → 勾选[*]Enable single image function；
4. 启用SDRAM 支持（解决 APP 启动失败的核心）：
   • 展开Platform Drivers Config → 勾选[*]Enable SDRAM；
   • 确认Board flash support选择板载 Flash（ISSI_IS25WPxxxA Flash）；
5. 保存配置：点击<Save>，默认保存为.config文件，点击<Exit>退出配置界面。

2.3 生成 IAR 工程并验证 SDRAM 配置

1. 在 env.bat 命令行中输入指令，生成 IAR 格式的 SBL 工程：

   scons --ide=iar
   

2. 打开生成的工程sbl-mastertargetevkmimxrt1170iarsbl.eww；
3. 验证 SDRAM 配置：工程中已自动加入 SDRAM 的 DCD 初始化代码，宏定义BOARD_SDRAM已启用，说明 SDRAM 配置生效。

2.4 生成加密密钥并更新 SBL 公钥

1. 在 env.bat 命令行中切换到密钥生成脚本目录：

   cd ....componentsecuremcubootscripts
   

2. 生成 RSA2048 私钥与公钥（替换xxxx为自定义名称，如rt1170）：

   python imgtool.py keygen -k rt1170_priv.pem -t rsa-2048-sign
   python imgtool.py getpub -k rt1170_priv.pem -o rt1170_pub.pem -t sign
   

3. 替换 SBL 默认公钥：将生成的rt1170_pub.c中的公钥内容，复制替换sbl-mastercomponentsecuremcubootsign-rsa2048-pub.c的全部内容；
4. 编译 SBL 工程：在 IAR 中编译sbl.eww，生成可执行文件，通过调试器下载到 RT1170-EVK 开发板。

3. 步骤 2：带 SDRAM APP 工程配置与镜像签名

3.1 MCUXpresso IDE 导入 APP 工程

1. 打开 MCUXpresso IDE，通过「Import SDK Examples」导入evkmimxrt1170_vector_freertos_cm7工程；
2. 确认工程已启用 SDRAM 相关配置（SDK 默认带 SDRAM 配置，无需额外修改）。

3.2 APP 工程核心配置（地址偏移 + 去除 FCB/DCD）

1. 设置地址偏移：将 APP 的运行地址偏移至0X30100400（SBL 预留 0X30100000-0X301003FF 为镜像头区域）；
   • 打开工程「Properties」→「MCU Linker」→「Managed Linker Script」，修改 RAM 起始地址为0X30100400；
2. 去除 FCB 和 DCD 头：禁止 APP 自行初始化 Flash 和 SDRAM（由 SBL 完成）；
   • 打开工程「Properties」→「C/C++ Build」→「Settings」→「MCU Compiler」→「Preprocessor」；
   • 添加宏定义：XIP_BOOT_HEADER_ENABLE=0、XIP_BOOT_HEADER_DCD_ENABLE=0；
3. 保存配置，编译工程，在工程debug目录下生成 bin 镜像文件evkmimxrt1170_vector_freertos_cm7.bin。

3.3 APP 镜像签名（添加 SBL 识别头）

1. 将编译好的 APP bin 文件复制到 SBL 的密钥脚本目录：sbl-mastercomponentsecuremcubootscripts；
2. 在该目录的命令行中，输入签名命令生成带签名的 APP 镜像app2.bin：

   python imgtool.py sign --key rt1170_priv.pem --align 4 --version "1.1" --header-size 0x400 --pad-header --slot-size 0x100000 --max-sectors 32 evkmimxrt1170_vector_freertos_cm7.bin app2.bin
   

   命令参数说明：

   • --key：指定生成的私钥文件；
   • --header-size 0x400：预留 0x400 字节作为镜像头，与地址偏移匹配；
   • --slot-size 0x100000：设置 Flash 分区大小，根据 APP 实际大小调整；
   • app2.bin：生成的带签名、可被 SBL 识别的最终 APP 镜像。

4. 步骤 3：SBL ISP 模式下载带 SDRAM APP

4.1 开发板进入 SBL ISP 模式

1. 确保 SBL 已成功下载到开发板，复位开发板；
2. SBL 启动后会进入 5 秒的 ISP 等待期（超时后会尝试启动已烧录的 APP），此时开发板处于 SBL ISP 模式，可接受 MCUBootUtility 的连接。

4.2 MCUBootUtility 配置与下载

1. 打开 MCUBootUtility 工具，切换模式为 SBL OTA 模式（工具顶部模式选择）；
2. 点击「Connect to SBL ISP」，在 5 秒超时内完成设备连接（连接失败则重新复位开发板）；
3. 配置下载参数（核心：指定下载地址）：
   • 在工具的「3. Image Address」中输入0X30100000（与 APP 地址偏移的基地址一致）；
   • 在工具的「4. Select Image File」中选择签名后的app2.bin；
4. 开始下载：点击「5. Write Image to Flash」，工具自动完成镜像擦除、烧录与校验；
5. 下载完成后，点击「Disconnect」退出工具连接。

4.3 验证 APP 启动与运行

1. 复位 RT1170-EVK 开发板，SBL 会先初始化 SDRAM，再验证 APP 镜像签名；
2. 签名验证通过后，SBL 会跳转到 APP 运行地址0X30100400，启动带 SDRAM 的 GUI 工程；
3. 验证成功标志：
   • 开发板 LCD 屏正常显示 Vector Freertos 的 GUI 界面；
   • 串口输出启动日志，包含Jumping to the image；
   • GUI 界面可正常交互，无程序崩溃、花屏等现象。

5. 常见问题排查与避坑指南

5.1 SBL 配置时无法找到 scons 命令

• 原因：未安装 Python 或 scons 工具，或环境变量未配置；
• 解决：安装 Python 3.7 及以上版本，通过pip install scons安装 scons 工具，重启电脑让环境变量生效。

5.2 APP 编译后无 bin 文件

• 原因：未启用 bin 文件生成，或编译报错；
• 解决：在 MCUXpresso IDE 中，打开工程「Properties」→「MCU Linker」→「Output」，勾选「Create binary file」；排查编译报错，确保 SDRAM 相关驱动无缺失。

5.3 MCUBootUtility 无法连接 SBL ISP

• 原因 1：连接超时（超过 SBL 的 5 秒 ISP 等待期）；
• 原因 2：开发板未正确运行 SBL，或 SBL 未启用 ISP 功能；
• 原因 3：USB 线接触不良，或开发板未切换到正确的启动模式；
• 解决：复位开发板后，立即点击「Connect to SBL ISP」；重新编译并下载 SBL，确认已启用「single image function」；更换优质 USB 线，确保开发板为 Flash 启动模式。

5.4 下载成功但 APP 无法启动，无 LCD 显示

• 原因 1：SBL 未启用 SDRAM，或 SDRAM 配置与开发板不匹配；
• 原因 2：APP 地址偏移错误，或下载地址与配置地址不一致；
• 原因 3：APP 镜像未签名，或签名密钥与 SBL 公钥不匹配；
• 解决：重新配置 SBL 并勾选「Enable SDRAM」；确认 APP 地址偏移为0X30100400、下载地址为0X30100000；重新生成密钥并签名 APP，确保公钥已替换到 SBL 工程。

5.5 GUI 工程启动后花屏、卡顿

• 原因：SBL 的 SDRAM 时钟、时序配置与 APP 不匹配；
• 解决：在 SBL 的配置界面中，核对 SDRAM 的时钟频率、行 / 列地址数等参数，与开发板硬件手册一致；确保 APP 的 SDRAM 配置与 SBL 完全兼容。

6. 进阶扩展与实用建议

6.1 适配自定义 SDRAM 型号

1. 进入 SBL 的--menuconfig配置界面，展开Platform Drivers Config→SDRAM Config；
2. 修改 SDRAM 的时钟频率、位宽、容量、行 / 列地址数等参数，与硬件匹配；
3. 重新编译 SBL 并下载，确保 SDRAM 初始化正常。

6.2 调整 SBL ISP 等待时间

默认 5 秒的 ISP 等待期过短，可在 SBL 源码中修改超时时间：

1. 打开sbl-mastertargetevkmimxrt1170sbl_config.h；
2. 修改宏定义ISP_TIMEOUT_S为自定义时间（如 10 秒）：#define ISP_TIMEOUT_S 10；
3. 重新编译 SBL，复位后 ISP 等待期延长为 10 秒。

6.3 实现量产批量 ISP 下载

1. 将 MCUBootUtility 的下载步骤编写为批处理脚本，实现无人值守下载；
2. 统一 SBL 配置与 APP 签名密钥，确保所有设备的镜像兼容性；
3. 利用 SBL 的加密功能，为 APP 镜像添加加密保护，防止固件篡改。

6.4 适配其他带 SDRAM 的 APP

本方案可直接迁移到其他带 SDRAM 的 RT1170 APP（如 Qt for MCUXpresso、LVGL 工程），仅需：

1. 在 MCUXpresso IDE 中为 APP 配置相同的地址偏移0X30100400；
2. 去除 FCB/DCD 头，编译生成 bin 文件；
3. 用相同的密钥签名 APP，通过 SBL ISP 下载即可。

RT1170 SBL ISP 下载带 SDRAM APP 的核心是让 SBL 接管 SDRAM 初始化，通过 SBL 配置启用 SDRAM 驱动，让 SBL 在启动 APP 前完成外部内存的初始化，同时对 APP 进行地址偏移、去除独立启动头、镜像签名，匹配 SBL 的运行规则。

整个流程的关键节点：SBL 中勾选Enable SDRAM与单镜像 OTA 功能、APP 地址偏移至0X30100400、下载地址指定为0X30100000、APP 镜像使用 SBL 公钥对应的私钥签名。该方案解决了复杂 GUI APP 因 SDRAM 未初始化导致的启动失败问题，同时保留了 SBL ISP 的在线下载优势，适用于研发调试与量产烧录场景。

该配置方法可通用到 RT1170 所有带 SDRAM 的 APP 工程，仅需根据 APP 实际大小调整 Flash 分区大小，是 RT1170 产品开发中实现 SBL ISP 批量下载的标准方案。