启动流程说明_Rev1.0

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Rev1.0

2026-04-16

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1 前言

本文档详细说明CAT1模组从系统上电到加载运行APP用户代码整体过程,帮助开发者理解系统启动机制,启动模式、IO电源域及IO的初始化状态等,便于客户后期进行详细功能开发。

2 启动过程

2.1 启动流程说明

2.1.1 整体启动流程如下

_images/启动流程说明/image_1.png

启动阶段说明:

  1. HW 上电:设备上电,通过VBAT引脚给设备供电,具体电压范围参考硬件设计手册。

  2. BOOTROM:运行固化代码。随芯片出厂而固定。

    主要功能:

    • 下载检测,目前支持UART/USB下载。

    • 执行必要的硬件初始化。检查并引导BOOTLOADER。

  3. BOOTLOADER:运行固化代码。镜像集成在底包中(可根据特殊需求进行更新)

    主要功能:

    • 初始化必要外设,检查并引导SYS image,可选支持Secure Boot功能。

    • 差分升级、全量升级等附加功能。

  4. SYS image:运行固化代码。镜像集成在底包中(可根据特殊需求进行更新)

    • 内存保护与时钟配置

    • 平台配置加载

    • 异常处理配置

    • 平台日志系统初始化

    • 电源管理与唤醒

    • USB 栈初始化(如果启用)

    • 看门狗定时器设置(如果启用)

    • Flash 与内存配置

    • 深度睡眠与低功耗功能

  5. APP image:加载并运行用户APP程序

    • 镜像完全由客户自行开发编译生成。

    说明: Secure Boot 暂不支持,后续版本会更新。

2.1.2 各阶段启动耗时说明

阶段

耗时

BOOTROM

~120ms

BOOTLOADER

~250ms

SYS image

~130ms

APP image

用户代码加载时间,取决于业务复杂度

系统侧启动时间总计

~500ms (不含APP启动时间)

说明:

  • 上述时间为非Secure Boot模式,底包镜像配置不同,启动时间会有差异,以上数值均为参考值。

  • NT26K2B1/NT26KCNF20NNA 不支持全量升级,BOOTLOADER启动时间为~140ms。

2.2 启动模式说明

  1. 正常启动模式

    系统正常上电启动。

  2. 下载模式(UART/USB)

    • USB 下载:在开机阶段,若将USB_BOOT引脚拉高即可进入USB下载模式,该模式持续15s,若15s内系统未进行固件更新,则进行正常启动模式。

    • UART下载:默认UART1为系统烧录口,若检测到烧录工具连接,在复位系统后则自动进入下载模式。

  3. 复位启动模式

    • 软件复位:可以调用 liot_power_reset() 接口进行软复位,复位前注意先调用接口关闭射频。

    • 硬件RST复位:拉低RST引脚(拉低时序参考对应硬件设计手册),系统会进行硬件复位,重新进行正常模式启动。

    • 看门狗复位:系统默认会开启看门狗,默认看门狗超时时间为20秒,若系统无法及时喂狗,则会导致系统复位,一般需要通过排查代码是否存在死循环。

    • 异常复位:程序崩溃导致系统复位,此类复位需通过异常日志(dump)进行分析定位,一般为代码问题。

3 IO状态与电源域说明

3.1 IO默认状态

在IO复用表中,Powerup default栏标注了系统上电后各IO的默认状态。

_images/启动流程说明/image_2.png

说明:

3.2 电源域

系统分为2个电源域,Normal IO 与 AON电源域。

_images/启动流程说明/image_3.png

4 常见问题与排查

4.1 启动失败的可能原因及排查方法

  • 确认设备供电是否正常。

  • 确认是否通过PWR_KEY按键触发开机。

  • 是否烧录了与对应硬件型号匹配的底包版本。

4.2 APP加载失败排查

  • 确认APP镜像文件是否存在且编译无误。

  • 确认底包版本与APP版本兼容性。

  • 查看系统日志中的错误信息,可通过debug口日志获取。

4.3 IO配置问题

  • IO无法正常工作:确认是否在APP入口正确配置IO,参考GPIO开发指导手册。

5 术语说明

术语

定义

说明

BOOTROM

只读存储器中的启动代码

不可更改,固化在芯片内部的只读启动代码,上电后第一个执行,加载并验证 BOOTLOADER

BOOTLOADER

引导加载程序

负责初始化硬件,然后从 Flash中 加载 SYS image

SYS image

System Image 系统镜像

完整的RTOS操作系统内核以及根文件系统,用于提供任务管理、内存管理、设备驱动、文件系统等核心能力。

APP image

Application Image 应用镜像

业务应用程序镜像

Secure Boot

安全启动

通过数字签名链式验证每一级启动镜像的机制。