Mailbox是NXP LPC系列产品新推的一项功能。Debugger可以通过mailbox与ROM通信，实现Flash Erase、Enter ISP mode、debug authentication等功能。

Mailbox架构图

Mailbox 寄存器

Mailbox有三个寄存器

• CSW(Command status and Word register)
  Debugger可以通过这个寄存器指示ROM进到mailbox handler，ROM、Debugger可以通过这个寄存器获知通信状况。
  
• Request register
  Debugger向这个寄存器写入数据，ROM从该寄存器中获取数据执行相应的操作。
  
• Return register
  ROM向此寄存器写入数据，debugger可以从该寄存器获取ROM的信息。
  

SWD访问mailbox示意图

SWD访问APB-AP，实现跟Mailbox的通信

• AP: Access Port。 绿色圈内所示连接到Mailbox
• DP: Debug Port。 就是我们的Jlink
  

ROM Mailbox Handler功能解析

Request/Response机制

Mailbox基于Request/Response机制，如下图：

• Debugger向CSW写入0x21，申请re-sync同时reset
• ROM检测CSW re-sync被置1，进入mailbox handler，向response寄存器写入0x0.等待debugger的请求。
• Debugger向request寄存器写入数据
• ROM获取reqeust寄存器中的数据，根据不同的指令进行相应的处理(比如擦除flash)，向response寄存器中写入数据。
• Debugger可以根据response寄存器中的数据判断指令是否执行成功

ROM支持的Mailbox指令

• START_DBG_MB - 0x0001

• GET_CRP_LEVEL - 0x0002, Deprecated ans return 3
• ERASE_FLASH - 0x0003,
• EXIT_DBG_MB - 0x0004,
• ENTER_ISP_MODE - 0x0005,
• SET_FA_MODE - 0x0006,
• DBG_AUTH_START - 0x0010
• DBG_AUTH_RESP - 0x0011

ROM Error Defination

ERR_DM_BASE = 0x00100000,
ERR_DM_NOT_ENTERED = ERR_DM_BASE + 1, /*0x00100001*/
ERR_DM_UNKNOWN_CMD = ERR_DM_BASE + 2, /*0x00100002*/
ERR_DM_COMM_FAIL = ERR_DM_BASE + 3,   /*0x00100003*/

SWD访问Mailbox流程

以进入ISPmode为例

1. Debugger选择APB-AP，访问mailbox
2. Debugger向CSW写入0x21，申请re-sync同时reset
3. ROM检测到re-sync信号，reset mailbox，进入mailbox handler，等待debugger的指令
4. Debugger发送0x10005至request寄存器(如上如示ENTER_ISP_MODE = 0x5，高16bit为1表示通知ROM接下来还要发送一个参数，ROM根据这个参数使用相应的peripheral进入ISP)
5. ROM读取request寄存器中数据，发现需要一个参数，向reponse寄存器中写入0x1A5A5。告知debugger其已经获知需要一个参数
6. Debugger向request寄存器发送0x7(Use UART\SPI\I2C进入ISP mode)
7. ROM检测SOCU是否使能了ISPCMDENROM，如果是则向response写入0x0然后根据参数0x7进入ISP mode。否则向response写入ERR_DM_UNKNOWN_CMD

发送Authen Start命令获取数据

• Debugger向ROM发送authen start命令后，接下来向ROM发送索取数据的长度+0xA5A5. authentication结构体的长度是0x1A，
• Debugger发送0x1AA5A5后，ROM会检测低16bits是否为0xA5A5并校验长度是否为0x1A，正确后发送一个word的数据给debugger
• Debuuger获取到数据后，长度减1未0x19A5A5，再次请求获取数据
• ROM检测低16bits是否为0xA5A5并且校验长度是否为0x19，通过后返回一个word的数据给Debugger
• 直到Debugger发送0xA5A5告知ROM数据已经全部获取后，ROM停止数据的发送

ROM发送的数据结构体如下：

typedef struct __attribute__ ((packed)) debug_auth_version {uint16_t major;uint16_t minor;
} debug_auth_version_t;typedef struct __attribute__ ((packed)) debug_auth_challenge {debug_auth_version_t version;uint32_t socc; uint32_t device_uuid[4];debug_rotid_t rotid;uint32_t cc_socu_pinned;uint32_t cc_socu_default;uint32_t cc_vu;uint8_t challengeVector[32];
} debug_auth_challenge_t;

Debugger发送Authen response命令向ROM发送数据

以证书长度为2048bit长度的case为例：

• Debugger向ROM发送0x12C0011，请求向ROM发送认证数据。0x12C为证书长度为2048bit时，ROM需要的认证数据的长度
• ROM接到认证请求后，返回需要认证数据的长度0x12C+0xA5A5
• Debugger发送数据
• ROM接到数据后，长度减1，返回0x12BA5A5
• 所有数据传送完毕后，ROM返回0，然后进行认证

示例Code

使用Python撰写，调用pylink实现debugger跟mailbox的通信

import pylink
import pylink.protocols.swd as swd
from time import sleep  class jlink(object):
def __init__(self):  self.jlink = pylink.JLink()  self.jlink.target_connection_required = False  self.jlink.open()  self.jlink.set_tif(pylink.enums.JLinkInterfaces.SWD)#select APB-AP to communicate with mailbox   self.jlink.coresight_configure()  request = swd.WriteRequest(2, data=(0x000000F0 | (2 << 24)),  ap=False)  response = request.send(self.jlink)  assert response.ack(), "No ack from JLink"  request = swd.WriteRequest(2, data=(0x00000000 | (2 << 24)), ap=False)response = request.send(self.jlink)assert response.ack(), "No ack from JLink"def swd_write(self, addr, value):request = swd.WriteRequest(addr/4, data = value, ap = True)response = request.send(self.jlink)assert response.ack(), "No ack from JLink"print('send value to addr 0x%x'%addr)print('value is 0x%x'%value)def swd_read(self, addr):request = swd.ReadRequest(addr/4, ap = True)response = request.send(self.jlink)assert response.ack(), "No ack from JLink"sleep(0.1)request2 = swd.ReadRequest(3, ap = False)response2 = request2.send(self.jlink)#read data from DP register3, not got data correctly from response registerprint ("read data: 0x%08x"%response2.data)
#start neter into mailbox
jlink = jlink()
jlink.swd_write(0, 0x21)
jlink.swd_read(0)  #enter isp mode
jlink.swd_write(4, 0x100005)
sleep(1)
jlink.swd_read(8)
jlink.swd_write(4, 0x7)
sleep(1)
jlink.swd_read(8)