英飞凌TC3xx-Overlay机制

hudaren43

今天说要开个专栏讲讲XCP标定，但在将标定之前，先把英飞凌专门为标定功能设计overlay功能讲解清楚。               

    英飞凌的overlay全称叫做Data Access Overlay，其作用是 redirect selected data access to the OVERLAY memory（意味着通过overlay memory来访问数据？）对于Trcicore系列来说，通过CPU访问PFlash、Online Data Acquisition space或者EBU可以被重定向；OVERLAY memory可以分配到Local memory、Emulation Memory或者DPSR/PSPR。

    Overlay功能可以在程序运行时在线实时修改标定参数（这些参数通常存放在Flash中）。注意，overlay仅对数据访问有效；且Overlay机制是针对CPU对数据的访问重定向，一定要注意这点。

1.数据访问重定向

        我们首先来看overlay原理图。



    对于一个overlay block有三个非常重要的参数：

Target Base Address --需要被重定向的目标起始地址（一般为Flash）；

Block Size -- 需要被重定向的块大小；

Redirection Base Address -- 重定向块的起始地址（一般为RAM）；

    对于这三个参数，都有相应的寄存器来配置：

Target Base Address -- OTARx；

Block Size  -- OMASKx；

Redirection Base Address -- RABRx

    根据芯片手册，TC3xx有32个block用于overlay功能，且size可配置（32byte~128KB）。

2.寄存器说明

OTARx(i=0-31)

该寄存器只有一个参数可配置，TBASE；该参数的有效性受OMASK寄存器控制；而所谓target base是指的源地址（通俗讲即flash地址，这容易混淆）

OMASKi(i=0~31)

OMASK位域用于设置overlay block size。需要注意是，OMASK 只有当bit设置为0时才会参与block大小的配置，例如，当OMASK配置为000时，也即全部12bit有效，因此block size = 2^12 * 32 = 131082byte = 128KB；那么当我需要配置1024byte时，2^n*32 = 1024 ，n= 5，OMASK = 1111 1110 0000 = 0xFE0；当bit为1时，OMASK中置1 的位用于地址比较。

RABRi(i= 0~31)

        OVEN--Overlay 使能



        OMEM -- 选取overlay memory



        OBASE -- Overlay memory基地址



看到这里我想大家明白我说TBASE容易搞混淆的原因，按正常想法，我们都是从源地址overlay到目标地址，即访问flash但实际访问到的是ram；英飞凌不一样，他说目标地址overlay到overlay memory。

OVCENABLE

这个寄存器用于使能核的overlay功能，所以大家这里就要搞明白，为什么overlay是放在CPU这一章节；后面我会做一个验证，通过debug口看到的数据和开启overlay的cpu看到的数据其实是不一样的。

OVCCON

        Overlay control register，用于控制某个核的overlay功能



CSELx -- 用于选择某个核使能overlayOVSTRT -- 如果CPU选择了overlay，那么OVCx_OSEL选择的block会被激活；OVSTP -- 对于CSEL选择的CPU，所有的overlay block会被失效；OVCx_RABRy.OVEN会被清除。OVCONF -- overlay configured；置1，overlay block control寄存器已经配置好，并且已经为overlay start做好准备。DCINVAL -- Data Cache Invalidate ；Data Cache Lines使能。
3.Overlay功能配置

有了上述寄存器认识后，下面来看寄存器配置是如何实现重定向功能：


假设我们现在想把PFlash0(0x8000 1000)(128byte)重定向到CPU0DSPR，那么我们要考虑三个关键因素，目标地址、映射block大小、重定向地址；很明显：目标地址即要重定向的flash地址：0x80001000（提问：可不可以不指定地址，让编译器随意分配地址？）Block大小：128byte即可；重定向地址：CPU0DSPR 0x70011000那么如何来配置寄存器呢？3.1 确认用于重定向的CPU

根据datasheet，通过核访问PFlash等可以被重定向；所以这里我们选择CPU0开启overlay功能。


    OVCCON.CSEL0 = 1，因为每个CPU都有至少32个可重定向的block，因此这里我们选取block0用于定向到CPU0DSPR，CPU0_OSEL.SHOVEN0=1
3.2 配置重定向Block大小

      Block大小为128byte，那么根据芯片手册，配置为0的为有效位，因此根据公式计算2^n * 32 = 128 ，得出n=2，也即OMASK 位域 = 0x 1111 1111 1100 （0xFFC）

OMASKi.OMASK = 0xFFC，OMASK.U = 0x0FFFFF800
3.3 配置目标地址和重定向地址

      目标地址寄存器为OTAR，重定向寄存器为RABR，该寄存器配置的难点在于：RABR.OBASE仅有17bit，OTAR.TBASE仅有23bit，如何把目标地址和重定向地址放进去？就需要参考下图：



      再来回顾 PF地址0x80001000，DSPR 0x70011000，OMASK 0x0FFFF800。

      首先我们来看，Destination有两种来源，一种是Original Address，一种是redirected；那么根据实际情况来看，什么时候选择原始地址，什么时候选择重定向地址，很明显要看左边比较的结果。

        根据芯片手册，需要A和TBASE所有参与比较的bit都相同，才会使用重映射地址；参考下图：


编辑

      源地址绿色部分（bit27：bit7）会参与地址比较，也即OTAR要装绿色部分一样的数据才会使用重映射地址；很明显，要比较的位域位置一样，因此要填到TBASE的值就为Target >> 5。

        OTAR - 0x00001000

        那么RABR寄存器该如何配置；

   我们知道，要定向的ram地址为0x70011000 = Base1+Base2+offset

        其中Base1 = b1000 0000 00，Offset = b00000


编辑

        很明显，需要把绿色部分填进OBASE，因此也是重定向地址 >>5，

        故RABR = 0x80011000

        配置完成后，来看结果

4.结果验证

      Overlay是针对CPU的，由于debug是走bypass功能，因此如果直接去memory看overlay flash值，必定还是原flash的值。因此在代码上做如下工作：

      首先在0x70011000 定义一个数组Test_Map_Cal_Ram，值如下：



     在0x80001000（flash）定义一个数组Test_Map_Cal_Flash，值如下：



为了验证overlay功能，还需要一个中间变量来承接，定为Test_Algo_Update = 0；
上电时，我们首先看Test_Algo_Update，此时应该为0



Flash值为：



Ram值为：



现在开启overlay功能，



        要达到的效果为：通过cpu0读取flash的值，但实际上应该读的是ram的值，如下：



        Debug看，确实是通过访问flash实际读取的ram的值



      从上图就可以看出，CPU0把数组Test_Map_Cal_Flash赋给了数组Update，如果overlay功能没有奏效，那这个时候应该Update  = {0,1,2,3....}；

      但实际上我们可以看到Update = {20,21,22....}，说明CPU0是把Cal_Ram的值赋给了Update，overlay奏效了。

5.小结

      通过上面验证，我们就可以用这个功能来做标定啦；标定量A存在PFlash地址0x80004000，使用overlay时，上位机就直接download 该变量的flash地址即可完成标定，不用再做flash和ram的映射了，特别是当有多块标定数据要做标定时，这个功能简直丝滑。

mengmianren

针对您所提到的英飞凌TC3xx系列的Overlay机制，它全称为DataAccess Overlay，主要用于重定向特定数据访问至Overlay memory。在Tricore系列处理器中，CPU原本访问的存储区域如PFlash、Online Data Acquisition space或EBU等，可通过Overlay机制被重定向至Overlay memory，从而优化数据访问速度或实现特定功能。Overlay memory可以分配至不同的存储层次，如L内存等。这一机制在汽车工程中尤其重要，因为它能提高标定效率及系统性能。在开设XCP标定专栏前，理解Overlay机制对于后续工作至关重要。

zy_wawj

关于英飞凌TC3xx系列的Overlay机制，其全称为DataAccess Overlay，该功能在标定时非常重要。它的主要作用是重定向特定的数据访问到Overlay内存区域，以优化性能和安全性。在Tricore系列中，CPU原本访问的PFlash、Online Data Acquisition space或EBU等内存区域，可以通过Overlay机制被重定向到更快速或更安全的内存区域。Overlay内存可以分配到不同的层级，提供更灵活的数据管理。通过合理应用Overlay机制，我们能够更好地优化软件架构和提升系统的整体性能。后续我会详细介绍XCP标定相关内容。