【S32K 进阶之旅】S32K 芯片的解锁

在使用 S32K1xx MCU 的过程中，因为某些不当操作导致芯片被锁、加密的情况偶有发生，在此总结一篇如何解锁芯片的文档，希望能够帮到有需要的人。

1. S32K 芯片被锁的现象及原因分析

1）在S32K 系列 MCU 开发和生产过程中，可能会出现芯片被锁的情况，具体表现为：

通过 J-Link Commander 我们可以读到芯片的 ID，但是无法通过 JTAG/SWD 调试接口进行Debug
使用 J-Link 调试或下载程序时会提示“Failed to RAMCode”
使用 PEMicro debugger(OpenSDA/U-Multilink) 和 Flash Programmer(U-Cyclone) 时会提示如下错误，调试无法建立与目标MCU的连接：

MCU 周期性复位，RESET（PTA5）引脚有周期性的复位脉冲信号输出。复位信号周期大概为 117us，高电平时间为 600~800ns。通过示波器观察 RESET 波形如下图所示。

注：高电平时间为 600~800ns 的方波信号是去掉RESET引脚的外部滤波电容时的测量结果，若外部连接有滤波电容，将影响RESET引脚输出的波形，变成缓慢下降和上升的锯齿波信号。

2）芯片被锁可能的原因：

时钟配置异常，MCU没有配置时钟、时钟被倍频等。
烧写程序时断电。
MCU 外部电路异常（比如 I/O 引脚电平超出工作电压允许的范围、I/O 外部电路先于 MCU VDD 上电等）导致 MCU 复位失败，Flash 初始化异常。
修改了 0X400-0X40F地址内容，如果是这个原因，在 J-Link Commander 工具中输入命令“connect”后，会提示“Protection bytes in flash at addr. 0x400 – 0x40F indicate that readout protection is set.”

2. 使用 Multilink 解锁

1）通过 mass erase 解密：

连接 PEMicro debugger，如下图打开“Debug Configuration”-> 选中要烧录的程序 -> “Debugger”-> 勾选“Emergency Kinetis Device Recovery by Full Chip Erase”，之后烧录程序即可解密 MCU。

2）如果 PEMicro 版本较新，则无需勾选上述选项，如下图所示，在 Debug 页面会自动弹出芯片已被锁提示窗口，选择“Yes”即可解密芯片。

3. 使用 J-Link 解锁

1）使用 J-Link Commander 的“unlock Kinetis” 命令解锁：

断电后将复位引脚拉低到地（或按下复位按键）再上电，连接 J-Link 到板子。打开 J-Link Commander（J-Link 自带）输入“unlock Kinetis”，即可执行 mass erase 解密。

2）通过 J-Flash 擦除解锁：

打开 J-Flash（J-Link 自带）选择创建新的工程，之后点击 Start J-Flash：

在创建选项卡里选择芯片，点开后在子选项卡的 Manufacturer 选择芯片厂商，再选择对应型号（例如 NXP S32K116），下载方式等，配置完成后点击 “OK”。

注：在开发阶段，使用 J-Link 作为S32K1xx编程和调试器时，使用不带“ALLOW SECURITY”的Flash算法，从而防止芯片被意外加密。

确保 J-Link 与板子已连接后，点击“Target”-> “Connect”，如果 J-Flash 页面左下角显示连接成功。点击“Target”-> “Erase chip”进行擦除操作。完成上述操作后再次尝试烧录程序。

如果上面的方法无效，可以将复位引脚拉低，连接后再点击“Target”->“Erase chip”。

4. Tips

1）扩展坞、HUB 等转接器也会影响烧录，如果上述方法都无法解锁，请更换转接口，将下载器重新上电，多尝试几次。比如我就遇到过，Multilink 直连电脑和板子时无法解锁，但是通过 USB 2.0 的 Hub 连接电脑就能够成功解锁的情况，原因暂时不明。

2）安装 J-Link 软件包时，除了会自动安装最新的 Flash 算法外，还会安装一些有用的上位机软件，比如 J-Flash，J-Link Commander 等，并会将最新的驱动和 Flash 算法更新到 PC 上已经安装的支持 J-Link 的 MCU 应用程序开发 IDE，比如 S32DS、Keil MDK 和 IAR 等。