MSP430 FR2xx系列MCU BSL与MSP432 P系列MCU BSL对比汇总
引导加载程序 (bsl) 是内置到 msp 低功耗微控制器 (mcu) 中的应用。借助该应用，用户可以与 mcu 通信，以便从其存储器中读取数据或向其中写入数据。该功能主要用于在原型设计、最终生产和服务期间对器件进行编程。可以根据需要修改可编程存储器（闪存或 fram）和数据存储器 (ram)。不同的 bsl 可提供与之通信的不同外设，例如 uart、i2c、spi 或 usb。本文将对msp430 fr2xx系列mcu与msp432 p系列mcu的bsl进行总结性对比。
1 msp bsl总览
本文将以最新的fram系列mcu msp430fr235x/215x与msp432p401r为例，对这两款mcu的bsl进行比较。
2 msp430fr2xx与msp432 p系列bsl比较
2.1 bsl 通用功能
2.1.1 bsl memory
对于msp430fr235x/215x，其bsl代码的memory存在于rom中，大小为3kb，前2kb的地址区间为0x1000 - 0x17ff，后1kb地址区间为0xffc00 - 0xfffff。因为该代码存在于rom中，所以用户不能修改。对于msp432p401r，其bsl代码的memory存在于flash中，大小为8kb，地址区间为0x00202000 - 0x00203fff。
对于msp430fr235x/215x，如果要实现定制化的bsl，则需要占用fram中的部分资源来实现，msp430fr2xxx的客制化bsl源代码及工程文件见：msp430frboot 1_01_00_00。msp32的bsl代码的起始地址可以通过flash mailbox中的bsl start address寄存器修改。flash中的代码内容也是用户可以自定义修改的，msp432p401r的bsl源代码及工程文件见：mspbsl_custombsl432 1_01_00_00。
2.1.2 bsl 配置
对于msp432p401r，其bsl外设默认端口引脚可以通过tlv进行配置，
同时，msp432p401r支持用户自定义配置，如bsl功能使能，i2c slave address及bsl invocation引脚及状态配置等。这些自定义配置通过boot override flash mailbox实现。
2.1.3 bsl串行接口
对于msp430fr235x/215x，bsl串行接口支持uart和i2c接口，对于msp432p401r，其不仅支持uart和i2c接口，还支持spi接口。
2.2 bsl协议
msp430fr235x/215x和msp432p401r使用的都是“5xx, 6xx”系列的协议，它们的command基本是相同的，详细数据包格式见bsl用户手册。需要注意的是，由于msp432p401r的flash更大，其具有32bit的寻址空间，所以它还具有32位地址操作的bsl协议指令。另外，msp430fr235x/215x的mass erase命令是不需要bsl密码的，而msp432p401r的mass erase，sector erase命令都受bsl密码保护。
2.3 bsl进入方式
msp430fr235x/215x和msp432p401r bsl均有3中进入方式：1、空片自动进入bsl；2、软件调用；3、硬件时序进入。
2.3.1 空片入口
指复位向量为全f时（msp430fr235x/215x为0xffff，msp432p401r为0xffffffff），bsl会被bootcode自动唤醒。复位向量放置的是用户程序的首地址，如果复位向量为全f，则该芯片没有用户程序。bootcode在执行过程中通过检测复位向量中的内容确定该芯片是否为空片，如果为空片，则唤醒bsl。该功能可用于产品量产时，对芯片批量快速烧写。
2.3.2 软件调用
对于msp430fr235x/215x，其bsl程序的入口地址为0x1000，将pc指针指向0x1000即可唤醒bsl。例程代码如下：
__disable_interrupt(); // disable interrupts
((void (*)())0x1000)(); // jump to bsl
对于fram系列的mcu，这里有3点额外的注意事项：1、唤醒bsl前需要禁用总中断；2、由于fram最高支持8mhz的时钟频率，在唤醒bsl前需要将mclk的频率设定为小于等于8mhz；3、bsl默认使用的定时器timer模块如果在应用程序中被调用，且没有复位就进入bsl唤醒程序，这样就会影响bsl程序的执行，所以需要在bsl唤醒前对该timer进行复位。
对于msp432p401r，其bsl程序的入口地址默认为0x00202000，同时其入口函数支持参数配置。需要注意的是，msp432调用bsl程序前，也需要禁用总中断。例程代码如下：
#define bsl_param 0xfc48ffff // i2c slave address = 0x48, interface selection = auto
#define bsl_api_table_addr 0x00202000 // address of bsl api table
#define bsl_entry_function (*((uint32_t *)bsl_api_table_addr))
map_interrupt_disablemaster();
nvic->icer[0] = 0xffff;
nvic->icpr[0] = 0xffff;
nvic->icer[1] = 0xffff;
nvic->icpr[1] = 0xffff;
((void (*)())bsl_entry_function)((uint32_t)bsl_param); // call the bsl with given bsl parameters
2.3.3硬件时序进入
对于msp430fr235x/215x，其通过reset和test脚的固定时序唤醒bsl。
对于msp432p401r，其可以通过启动阶段用户指定的io的电平状态来唤醒bsl。需要用户提前对mailbox进行配置。以p1.0脚高电平唤醒为例。
2.4 bsl工具支持
2.4.1硬件工具
bsl的官方硬件工具有msp-bsl ‘rocket’和msp-fet，其主要是给msp430fr235x/215x在非空片状态下提供rst脚和test脚的硬件时序，来唤醒bsl。对于空片bsl唤醒，软件bsl唤醒及msp432的硬件输入顺序唤醒来说，其只需要一个uart就可以实现bsl下载。
2.4.2 软件工具
bsl的官方软件工具为bsl scripter，其将用户的命令及txt格式的用户代码按照bsl协议的封包格式通过串行接口发送给芯片，或者将芯片中memory中的数据读回。脚本文件中通过指令mode frxx或者mode p4xx区分msp430 fram系列或者msp432系列的mcu，其余命令部分可以通用。
2.5 bsl安全性
2.5.1 bsl密码
对于msp430fr235x/215x，其提供32 bytes的bsl密码保护，即当bsl密码正确时，才会执行密码保护的bsl命令。密码所在地址为fram中0xffe0到0xffff的地址，该地址区域也是硬件中断的地址区域。一般情况下，编译器会将中断服务程序的首地址存放在中断向量表中，而没有用到的中断向量，编译器一般也会自动映射到硬件错误函数。所以，用户在手动修改bsl密码时，需要注意不能修改程序中已经使用到的中断向量地址中的内容。
对于msp432p401r，其提供256 bytes的bsl密码保护，密码所在地址为flash中0x00到0x40的地址，该地址默认也是中断向量的地址。用户在手动修改时也需要注意和msp430同样的问题。
2.5.2 密码错误时执行mass erase
msp430和msp432均具有当bsl密码错误时执行mass erase的功能。该功能增加了用户调试的方便性，只需要发送一次错误密码，就能够让芯片自动擦除memory，下次执行bsl命令只需要发送默认密码（全f）即可。
在msp430 fram系列mcu中，该功能的使能和禁用通过bsl signature配置，fram中地址区间为ff84h - ff87h。当数据为全5时，bsl功能被禁用；当为全a时，bsl受密码保护，密码错误时的mass erase功能被禁用，用户在量产时可以使能该功能；当为其他的值时，密码错误时的mass erase功能被使能。
msp432中，该功能是由bsl代码实现的，如果要禁用该功能，需要用户修改bsl源代码。另外补充一点，msp432 bsl支持payload加密功能。
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2.1 bsl 通用功能
2.1.1 bsl memory
对于msp430fr235x/215x，其bsl代码的memory存在于rom中，大小为3kb，前2kb的地址区间为0x1000 - 0x17ff，后1kb地址区间为0xffc00 - 0xfffff。因为该代码存在于rom中，所以用户不能修改。对于msp432p401r，其bsl代码的memory存在于flash中，大小为8kb，地址区间为0x00202000 - 0x00203fff。
对于msp430fr235x/215x，如果要实现定制化的bsl，则需要占用fram中的部分资源来实现，msp430fr2xxx的客制化bsl源代码及工程文件见：msp430frboot 1_01_00_00。msp32的bsl代码的起始地址可以通过flash mailbox中的bsl start address寄存器修改。flash中的代码内容也是用户可以自定义修改的，msp432p401r的bsl源代码及工程文件见：mspbsl_custombsl432 1_01_00_00。
2.1.2 bsl 配置
对于msp432p401r，其bsl外设默认端口引脚可以通过tlv进行配置，
同时，msp432p401r支持用户自定义配置，如bsl功能使能，i2c slave address及bsl invocation引脚及状态配置等。这些自定义配置通过boot override flash mailbox实现。
2.1.3 bsl串行接口
对于msp430fr235x/215x，bsl串行接口支持uart和i2c接口，对于msp432p401r，其不仅支持uart和i2c接口，还支持spi接口。
2.2 bsl协议
msp430fr235x/215x和msp432p401r使用的都是“5xx, 6xx”系列的协议，它们的command基本是相同的，详细数据包格式见bsl用户手册。需要注意的是，由于msp432p401r的flash更大，其具有32bit的寻址空间，所以它还具有32位地址操作的bsl协议指令。另外，msp430fr235x/215x的mass erase命令是不需要bsl密码的，而msp432p401r的mass erase，sector erase命令都受bsl密码保护。
2.3 bsl进入方式
msp430fr235x/215x和msp432p401r bsl均有3中进入方式：1、空片自动进入bsl；2、软件调用；3、硬件时序进入。
2.3.1 空片入口
指复位向量为全f时（msp430fr235x/215x为0xffff，msp432p401r为0xffffffff），bsl会被bootcode自动唤醒。复位向量放置的是用户程序的首地址，如果复位向量为全f，则该芯片没有用户程序。bootcode在执行过程中通过检测复位向量中的内容确定该芯片是否为空片，如果为空片，则唤醒bsl。该功能可用于产品量产时，对芯片批量快速烧写。
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#define bsl_api_table_addr 0x00202000 // address of bsl api table
#define bsl_entry_function (*((uint32_t *)bsl_api_table_addr))
map_interrupt_disablemaster();
nvic->icer[0] = 0xffff;
nvic->icpr[0] = 0xffff;
nvic->icer[1] = 0xffff;
nvic->icpr[1] = 0xffff;
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