HA01 Secure boot快速启动（Fastwakeup）实现

YQH

1. 前言

参考SDK应用_Secure_Boot 模块配置及应用文档及RM手册中关于安全启动流程的描述，MCU的安全启动分为Normal Boot Mode和Fast wakeup Boot Mode两种，应用中常见的Secure boot启动方案如下：

本文档将基于以下软、硬件环境，介绍如何实现Fast wakeup，并在最后对比Fast wakeup和Normal Mode的启动时间差异。

硬件环境：YTM32B1HA01 EVB板
软件包：基于YCT工具中提供的Secure_boot_demo实现，SDK版本 1_3_1
软件环境：VScode+GCC

2. Fast wakeup实现

2.1 Fast wakeup实现原理及步骤

此处Fast wakeup功能通过修改Secure_Boot_Demo工程实现。

具体操作步骤：
1.在YTLINK中划分一个retention RAM分段，用于copy IVT段中的数据。注意：

分段大小：IVT段的大小为1024，retention RAM中的分段长度配置为0x400即可
分段地址：
- 该RAM段处于retention RAM段中（0x20020000~0x20027FFF）
- 该段的起始地址需要满足1K（0x400）

本示例中，在地址0x20020000处创建了一个名为“retentionRam”的分段

Tips:
若用户需要使用YCT工具对生成的hex文件进行加密处理，务必确保增加“retentionRam”分段后编译出的hex文件不包含RAM段，否则YCT工具无法对hex文件进行加密。具体实现方式——

GCC环境：配置分段的noload属性即可
Keil环境：YT-link中配置的noload属性对keil环境无效，使用Keil的用户可参考论坛帖解决
https://forum.ytmicro.com/topic/607/b1md-mcal-dio例程生成的hex文件为什么有0x1fff8400地址的信息?_=1753772506639

2.向REGFILE->DR[0]写入快速唤醒Tag，0x5A5B6E6F

/* Set fast wakeup tag at REGFILE->DR[0] */
REGFILE->DR[0] = 0x5A5B6E6F;

3.向REGFILE->DR[1]写入预计放入IVT数据的地址，此处应当填入"retentionRam"分段的起始地址0x20020000

/* Set address of IVT table at REGFILE->DR[1], must be retention RAM area, and must be 1K algined */
REGFILE->DR[1] = 0x20020000;

4.copy一份IVT区域的数据存放到"retentionRAM"分段区域

#define FLASH_IVT_ADDR        0x2000800
__attribute__((section(".retentionRam"))) uint8_t Retention_IVT[1024];
/* Copy IVT table to the address which is set at REGFILE->DR[1] */
const uint8_t* pflash_ivt_src = (const uint8_t*)FLASH_IVT_ADDR;
memcpy(Retention_IVT, pflash_ivt_src, 1024);

2.2 Fast wakeup功能测试

2.2.1 测试方式

如下图，编辑Secure_Boot_Demo工程，通过EN_FAST_WAKEUP宏控制开启fast wake up功能，通过观测PTB12电平变化确认是否成功启动。

2.2.2 测试步骤

1.下载并运行Secure_Boot_Prepare的demo工程，将密钥烧录到HCU_Nvr中。
2.编译Secure_Boot_Demo工程，将编译生成的hex文件上传到YCT配置工具中加密，将加密后生成的.bin文件烧录到MCU中，掉电，再重新上电，即可观察到PTB12在反复翻转（如下图），证明MCU可以成功启动。

在该演示示例中，需要说明：

MCU上电后首次启动走的是Normal Boot Mode，之后的每次复位走的是Fast wakeup。
向MCU中烧录加密后的可执行文件，是因为上电时regfile的DR[0]、DR[1]中没有数据（regfile中的数据掉电不保持），未使能fast wakeup功能

2.3 Fast wakeup与Normal Boot启动时间比对

通过控制EN_FAST_WAKEUP宏来切换Fast wakeup和Normal Boot两种启动模式，测量两种模式对应的启动时间。PTB12的低电平持续时间即为相邻两次调用软件复位函数SystemSoftwareReset函数的时间。
Fast wakeup：7.75ms

Normal Boot：8.46ms

以上，可以看出Fast wakeup与Normal Boot启动时间上的差异，二者相差0.71ms，差异不大。
这是因为Secure_Boot_Demo工程校验的flash区域较小，若校验的范围较大，这个时间差异会更明显。

3. 参考代码

HA01_Secureboot__FastWakeup_demo.zip

YunTu Forum