大家好，我是痞子衡，是正经搞技术的痞子。今天痞子衡给大家分享的是i.MXRT中FlexSPI外设速度上限的三个影响因子。
FlexSPI 几乎是开发 i.MXRT 系列绕不开的外设，XIP 性能、OTA 设计、显存扩展这些话题均不可避免要和 FlexSPI 打交道，这其中我们最关心的点就是 FlexSPI 的速度上限，这直接影响最终应用程序的运行性能。
在芯片参考手册(RM)里更多地是介绍 FlexSPI 共性功能，而速度这个性能方面的参数会因平台而异（不同芯片型号之间可能有一定差异），因此这些差异化信息往往会被放在芯片数据手册(DS)里介绍。今天痞子衡以 RT1180 数据手册里关于 FlexSPI 速度方面的纠结性描述为例来聊聊影响 FlexSPI 速度上限的三个关键因子：
一、FlexSPI外设性能设计
从 i.MXRT 家族第一个成员 RT1050 （2018年发布）到最新的 RT1180（2025年发布），其中 FlexSPI 外设的功能设计经历了多次迭代和优化，但是始终坚持了同一个上限性能标准，那就是满足 200MHz SDR/DDR 时序（这里仅指外设本身，但在 MCU 系统里最终性能可能会有损失）。
FlexSPI 外设本身性能上限原则上也算一个影响因子，但考虑到 i.MXRT 家族全系列这个指标都一样，所以我们就不特别指出这个影响因子。
二、清爽的RT3digits数据手册
我们打开 RT500 的 DS（Rev.3），找到 FlexSPI Flash interface 小节，可以清晰地看到 FlexSPI 性能能够达到本身上限，所以这里没有啥疑义。（关于 RX Clock source 选项解释详见痞子衡旧文《i.MXRT中FlexSPI外设采样时钟源》）
这里有必要指出影响 FlexSPI 性能上限的第一个因子，那就是 VDDCORE 电源电压。从下表可以看出，RT500 在不同电压等级下，FlexSPI 的最大时钟频率是不同的：
此外如果有些 FlexSPI Port 没有将 DQS 信号从 PAD 引出，那么最大性能也是达不到的，比如 RT600 PortB。由于这个因子属于特殊情况（更多详见痞子衡旧文《i.MXRT中不支持DQS的FlexSPI引脚组》），这里我们也不将其特别指出。
美中不足的是 RT3digits 系列的数据手册里未发现 I/O AC 参数表（最大频率 fmax, 上升时间 tr, 下降时间 tf 等），这可能是因为 RT3digits 来源于 LPC 平台，而 LPC 系列的数据手册里也找不到 fmax，关于这个 fmax 有什么用，下一节我们会细讲。
三、从纠结的RT1180数据手册引出三个影响因子
在讲 RT1180 之前，我们先简单过一下 RT10xx 系列数据手册，它们都是单核产品，MCU 系统架构相对简单，所以 FlexSPI 性能描述也比较清爽，虽然上限没达到 SDR/DDR 200MHz，但是超频跑也不是完全不可以，恩智浦芯片设计 Margin 一般都会留得比较足。另外 I/O AC 参数表里虽然没有 fmax，但是由于各 PAD 组性能并没有差异，这里我们暂时也没必要进一步讨论。
| MCU型号 | FlexSPIn_MCR0[RXCLKSRC] |||
| MCU型号 |
|-----------------------|----------------------|-----------------------|----------------|
| 0x0 | 0x1 | 0x3 |
| RT1010 | SDR 60MHz, DDR 30MHz | SDR 133MHz, DDR 66MHz | SDR/DDR 133MHz |
| RT1020/1040/1050/1060 | SDR 60MHz, DDR 30MHz | SDR 133MHz, DDR 66MHz | SDR/DDR 166MHz |
现在我们来看双核产品 RT1170/1180，这里数据手册描述就开始变得有点纠结了。从 RT1180 的数据手册（Rev.7）里，我们可以看到一些比较有意思的细节。首先是 PAD 被分类了，有 fmax 208MHz/200MHz 高速 PAD 和 fmax 104MHz 标准 PAD 之分，这是影响 FlexSPI 性能上限的第二个因子，如果 PAD fmax 性能不够，那么 FlexSPI 的最大频率也会受限。
从 RT1180 数据手册里我们看到 FlexSPI parameters 小节里提及的上限性能仍然是 166MHz SDR/DDR，这似乎和 RT1050 它们没啥区别，别着急我们继续往下看：
细心找，你会发现如下 SDR200M 和 DDR200M 的补充表格，这说明 RT1180 实际上是支持 200MHz SDR/DDR 的，但是仅在 FlexSPI1 上（注意 RT1180 有两个 FlexSPI 外设）。这似乎是影响 FlexSPI 速度上限的第三个因子（即 FlexSPI 外设编号），不同编号的 FlexSPI 可能有不同的性能上限，这个结论既对又不对，并不是 FlexSPI 外设本身性能差异，而是不同编号 FlexSPI 在 MCU 系统架构中的位置不同导致的性能差异（与 PAD 之间的 path 长度），这才是真正的第三个影响因子。
因此 RT1180 数据手册里有如下总结，这个总结综合了 FlexSPI 性能全部影响因子，还是比较全面的，看到这里，你应该不会再对数据手册里的描述感到纠结了吧！
至此，i.MXRT中FlexSPI外设速度上限的三个影响因子痞子衡便介绍完毕了，掌声在哪里~~~
欢迎订阅
文章会同时发布到我的 博客园主页、CSDN主页、知乎主页、微信公众号 平台上。
微信搜索"痞子衡嵌入式"或者扫描下面二维码，就可以在手机上第一时间看了哦。
