부트로더와 플래시 프로그래밍

# 부트로더와 플래시 프로그래밍

## 부트로더의 역할

부트로더는 메인 애플리케이션보다 먼저 실행되어 다음을 결정한다:

```
전원 ON / 리셋
       │
       ▼
  부트로더 실행
       │
       ├── 업데이트 조건 확인 (CAN 신호, 플래그, 버튼)
       │         │
       │    업데이트 필요?
       │    ├── 예 → 새 펌웨어 수신 → 플래시 기록 → 재시작
       │    └── 아니오
       │
       ├── 현재 펌웨어 유효성 검증 (CRC / 서명)
       │         │
       │    유효?
       │    ├── 예 → 애플리케이션으로 점프
       │    └── 아니오 → 에러 처리 / 이전 버전으로 롤백
       │
       ▼
  애플리케이션 실행
```

---

## TC37x 플래시 구조

```
PFLASH (Program Flash)
┌───────────────────────────────────────────────┐
│  Bank 0: 2MB  (예: 0xA000_0000 ~ 0xA01F_FFFF) │
│  Bank 1: 2MB  (예: 0xA020_0000 ~ 0xA03F_FFFF) │
└───────────────────────────────────────────────┘
    ↑ 코드 실행 가능

DFLASH (Data Flash)
┌───────────────────────────────────────────────┐
│  EEPROM 에뮬레이션 영역                        │
│  UCB (User Configuration Block)               │
└───────────────────────────────────────────────┘
    ↑ 파라미터, 설정값 저장

플래시 섹터 크기:
  PFLASH: 16KB (Erase 단위)
  DFLASH: 128B (EEPROM 에뮬 페이지)
```

---

## UCB (User Configuration Block)

UCB는 DFLASH 안에 있는 **부트 및 보안 설정 영역**이다.

```
UCB 주요 항목:
  ├── UCB_BMHD (Boot Mode Header)
  │     ├── 부트 모드 선택 (내부 플래시 / 외부 부트 / ASC BSL)
  │     └── 시작 주소, 인터럽트 벡터 베이스
  ├── UCB_DBG (Debug 접근 보호)
  │     └── JTAG 잠금 설정
  ├── UCB_SSW (Startup Software)
  │     └── iROM SSW 동작 설정
  └── UCB_HSM (HSM 전용 보안 설정)
```

> UCB는 **확인 비트(Confirmation Bit)** 시스템으로 보호된다.
> 잘못 설정하면 MCU가 부팅 불가 상태가 될 수 있으므로 매우 신중히 다뤄야 한다.

---

## PFLASH 프로그래밍 절차

TC37x 플래시 프로그래밍은 **명령 시퀀스**로 수행한다.
CPU가 플래시에서 실행 중이면 **동일 뱅크는 소거/쓰기 불가**하므로,
부트로더는 RAM에서 실행되어야 한다.

```
플래시 쓰기 절차:
  1. 소거 (Erase) — 섹터 단위 (16KB)
  2. 프로그램 (Program) — 페이지 단위 (32B)
  3. 검증 (Verify) — CRC 비교

명령 시퀀스 (의사 코드):
  CMD_ENTER_PAGE_MODE → 페이지 버퍼 준비
  CMD_LOAD_PAGE      → 32바이트 데이터 로드
  CMD_WRITE_PAGE     → 실제 플래시에 기록
  폴링 → PFLASH_STATUS.PROG == 0 (완료 대기)
```

iLLD 기반 소거/쓰기:

```c
#include "IfxFlash.h"

/* RAM에 복사하여 실행할 플래시 쓰기 함수 */
__attribute__((noinline, section(".cpu0_pspr")))
void flash_write_page(uint32_t addr, uint32_t *data) {
    /* ENDINIT 해제 필요 */
    uint16_t pw = IfxScuWdt_getCpuWatchdogPassword();
    IfxScuWdt_clearCpuEndinit(pw);

IfxFlash_enterPageMode(addr);

/* 32바이트 = 8 워드씩 로드 */
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        IfxFlash_loadPage2X32(addr, data[i*2], data[i*2+1]);
    }

IfxFlash_writePage(addr);
    IfxFlash_waitUnbusy(0, IfxFlash_FlashType_P);

IfxScuWdt_setCpuEndinit(pw);
}
```

---

## 펌웨어 업데이트 무결성 보장

단순히 플래시에 새 코드를 쓰는 것으로는 부족하다.
전원 차단, 전송 오류 등에 대비한 **무결성 보장**이 필요하다.

```
A/B 파티션 패턴:

PFLASH Bank 0                PFLASH Bank 1
┌─────────────────┐          ┌─────────────────┐
│  부트로더       │          │  부트로더 (복사) │
├─────────────────┤          ├─────────────────┤
│  App A (현재)   │          │  App B (신규)   │
│  버전: 1.2.3    │          │  버전: 1.3.0    │
│  CRC: 0xABCD   │          │  CRC: 0x1234   │
└─────────────────┘          └─────────────────┘
         ↑
    현재 실행 중
    (Bank 1 수신/쓰기 가능)

업데이트 완료 → Bank 전환 플래그 → 재부팅 → Bank 1에서 실행
실패 → Bank 0으로 자동 롤백
```

> **다른 MCU와의 차이**
> STM32의 FLASH는 뱅크 스왑(bank swap) 기능을 일부 제품이 지원한다.
> TC37x는 두 개의 독립 뱅크를 가지며, UCB BMHD에서 시작 뱅크를 선택할 수 있어
> A/B 파티션 구현이 비교적 명확하다.

부트로더와 플래시 프로그래밍

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