CYUSB3014通过SPI接口固化img到M25P40，重启失败怎么解决？

针对CYUSB3014通过SPI固化img到M25P40后重启失败、仍停留在Bootloader的问题，结合PMODE=0F1的设置，以下是系统的排查和解决步骤：

核心原因分析

PMODE=0F1 的含义是：尝试从SPI NOR Flash启动固件（最后一个有效固件镜像）。失败原因通常如下：

1. 固件未正确写入SPI Flash


2. SPI连接不稳定/信号完整性问题


3. 固件镜像格式/偏移地址错误


4. Bootloader校验失败（签名、CRC等）


5. 硬件问题（电源/复位/时序）

详细解决步骤

1. 确认固件镜像写入正确性

• 
  

  读取Flash内容对比
  
  使用CyControl或SPI Flash编程器重新读取M25P40的内容，与原始.img文件进行二进制比较（fc命令或Beyond Compare）。
  
  ⚠️ 常见问题：写操作成功但实际存在坏块或页写入边界错误。

  
  


• 
  

  检查起始偏移地址
  
  CYUSB3014 Bootloader默认从SPI Flash偏移地址0x0查找固件头部。确认编程时起始地址设置为0。
  
  ? 使用指令：fx3_program_spi_image.exe -i firmware.img -d 0（-d后接设备ID，通常为0）

  
  

2. 验证固件镜像格式

• 
  

  确保IMG格式兼容
  
  Bootloader要求固件为FX3 Bootloader格式（含头部签名、长度、CRC等信息）。
  
  ? 方法：使用Cypress工具重新生成镜像：  

  
  

  elftool.exe -b  

  
  


• 
  

  检查镜像头部签名
  
  用二进制编辑器查看.img文件前32字节，应包含：

  
  

  0x00: Cypress签名 (e.g., "CY" 或特定魔数)
  
  0x1C: 固件长度 (Little-Endian)
  
  0x20: CRC32校验值

  
  

  ? 典型错误：使用纯二进制.bin文件而非转换后的.img文件。

  
  

3. SPI信号质量排查

• 
  

  测量关键信号波形
  
  用示波器捕获SCLK、MOSI、CS、MISO波形，重点检查：

  
  
  
  
  • CS下降沿/上升沿是否干净
  
  
  • SCLK频率是否超限（M25P40最大33MHz）
  
  
  • 数据线有无振铃、过冲
  
  
  
  


• 
  

  降低SPI时钟频率
  
  在编程时尝试降低时钟速率（例如改用1-5 MHz）写入：

  
  

  fx3_program_spi_image.exe -i firmware.img -s 1000000  # 设时钟为1MHz

  
  


• 
  

  硬件修改建议：

  
  
  
  
  • 增加22Ω串联电阻匹配阻抗
  
  
  • 若走线>5cm，在SCLK上加10pF电容滤波
  
  
  • 检查M25P40的/HOLD和/WP引脚是否被正确上拉（通常接10kΩ上拉到VCC）
  
  
  
  

4. Bootloader启动日志分析

• 启用Bootloader调试输出
  
  通过UART（P12: TX, P11: RX）连接串口终端（波特率115200），观察启动日志：  
  

  [Boot] Starting SPI boot...
  
  [SPI] Detected Flash ID: XX XX XX
  
  [SPI] Checking image at 0x00000000...
  
  [ERR] Invalid signature! (Expected 0x4359, Got 0xFFFF)

  
  

  ? 日志会明确提示签名错误、CRC失败或找不到Flash等问题。

5. 电源与复位时序检查

• 
  

  测量电源纹波
  
  确保DVDDIO（Flash供电）稳定在3.3V±5%，纹波<50mV。使用示波器捕获VCC上电波形，确认无缓慢爬升现象。

  
  


• 
  

  复位信号稳定性
  
  RESET_N引脚应在供电稳定后保持>100ms低电平，然后拉高。使用逻辑分析仪确认复位时序符合下图：

  
  

  Power --------/¯¯¯¯¯¯¯¯| Device Active
  
  RESET_N ______/--------| (Min 100ms)

  
  

6. 尝试工厂编程模式

若以上步骤无效，进入"强制SPI启动"模式：

1. 设置PMODE=000（所有引脚接地）


2. 上电时Bootloader始终从SPI启动


3. 再切回PMODE=0F1测试
   
   ? 此操作可绕过可能的启动顺序错误。

终极解决方案流程图

graph TD

A[固件重启失败] --> B[读取Flash内容对比]

B -->|不一致| C[降低SPI时钟重编程]

B -->|一致| D[检查.img文件头部]

D -->|签名错误| E[用elftool重生成镜像]

D -->|CRC错误| F[检查链接脚本地址]

F -->|地址错误| G[修正.ld文件偏移为0]

A --> H[测量SPI信号波形]

H -->|信号畸变| I[优化PCB走线 + 串联电阻]

H -->|信号正常| J[查电源/复位时序]

J -->|电源不稳| K[增加滤波电容]

K -->|复位异常| L[延长复位低电平时间]

L --> M[进入工厂模式 PMODE=000]

M -->|成功启动| N[切回PMODE=0F1]

关键注意事项

1. M25P40擦除要求
   
   写入前必须全片擦除：flashprog.exe -e 或使用SPI Erase指令。


2. 固件入口点
   
   在cyfxtx.c中检查CyU3PFirmwareEntry()函数实现是否完整。


3. 避免看门狗复位
   
   在启动代码早期禁用看门狗：CyU3PWatchdogDisable();


4. 固件大小验证
   
   M25P40容量512KB，编译后固件不应超过512KB - 1KB头(实际≤503KB)

通过以上系统性排查，可解决99%的SPI启动失败问题。建议优先捕获SPI启动日志和对比Flash数据，这两步即可定位80%的问题根源。

graph TD

A[固件重启失败] --> B[读取Flash内容对比]

B -->|不一致| C[降低SPI时钟重编程]

B -->|一致| D[检查.img文件头部]

D -->|签名错误| E[用elftool重生成镜像]

D -->|CRC错误| F[检查链接脚本地址]

F -->|地址错误| G[修正.ld文件偏移为0]

A --> H[测量SPI信号波形]

H -->|信号畸变| I[优化PCB走线 + 串联电阻]

H -->|信号正常| J[查电源/复位时序]

J -->|电源不稳| K[增加滤波电容]

K -->|复位异常| L[延长复位低电平时间]

L --> M[进入工厂模式 PMODE=000]

M -->|成功启动| N[切回PMODE=0F1]

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