STM32F103ZET6 - USB_DFU 升级
STM32F103ZET6 - USB_DFU 升级
前言：
记录下碰到的坑!!
- 仿真时发现读按键状态函数HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin),无论是判断等于1还是0,仿真都能进入; 纠结很久,然后查看GPIOx_IDR寄存器, 发现没问题,按键按下时该位为0,不按为1; 经查找发现是IDE优化等级问题,STM32CubeMX生成的代码默认优化等级为O3;
以下KEIL编译器【C语言编译选项优化等级说明】,参考 https://blog.csdn.net/jiangchao3392/article/details/80267198
-O0 Minimum optimization. Turns off most optimizations.It gives the best possible debug view and the lowest level of optimization. (近乎不优化，用于调试代码。出现代码行不能设置断点可如此设置试试。)
-O1 Restrictedoptimization. Removes unused inline functions and unused static functions.Turns off optimizations that seriously degrade the debug view. Ifused with --debug, this option gives a satisfactorydebug view with good code density.
(部分优化。 移除未调用的内联函数和静态函数，关闭debug窗口优化，此状态也能用于调试)
-O2 Highoptimization. If used with–debug, the debug viewmight be less satisfactory because the mapping of object code tosource code is not always clear.This is the default optimization level.
(默认优化等级。如果处于debug状态，部分代码行将不能被调试，具体做了什么优化好像没说)
-O3 Maximumoptimization.-O3 performs the same optimizationsas-O2 however the balance between space and timeoptimizations in the generated code is more heavily weighted towardsspace or time compared with-O2. That is: - DFU升级成功后, 有查看0X0801 0000 Memory内容,和bin文件是相同的; 按键触发跳转至APP, STM32正点原子精英版上的LED只亮后就死掉; 将连接电脑的USB断开后能正常跳转.
------------ 说明USB有干扰,在跳转前加入了关闭USB功能后,正常跳转;
USBD_Stop(&hUsbDeviceFS);// 重点: 此处需关闭USB功能, 需要时再打开.
示例详解: (参考 ： https://blog.csdn.net/yhl_sophia/article/details/84337048)
基于硬件平台： STM32F103ZET6正点原子的精英板， 使用stm32cubemx 工具自动产生的配置工程，使用KEIL5编译代码。
1. STM32CubeMX生成代码过程如下:
1>. 打开SWD - debug调试模式, STM32CubeMX生成的代码默认是没打开debug调试模式的 
2>. 外部时钟配置, HSE选择为外部晶振
3>. CLOCK Configuration 配置如下: 选择HSE,PLL倍频为9, USB分频为1.5=48M
4>. USB功能选中
5>. USB_DEVICE :
APP地址设置为:0X801000
DFU接口: @Internal Flash /0x08000000/32 * 02Ka,224 * 02Kg
因为我的MCU是STM32F103ZET6，1个扇区为2k, bootloader占64KB空间,APP占448K。32 * 02Ka，其中“a”代表只读，224 * 02Kg,其中"g"读写。
6>. 生成代码配置
点击生成代码，在keil中开始编辑BootLoader代码，用户要编辑的主要是usbd_dfu_if.c文件，在这个文件中提供了Flash的初始化、反初始化、擦除、编程、读取以及获取状态几个函数接口，我们要做的就是实现这些函数的具体操作。
static uint16_t MEM_If_Init_FS(void);
static uint16_t MEM_If_Erase_FS(uint32_t Add);
static uint16_t MEM_If_Write_FS(uint8_t *src, uint8_t *dest, uint32_t Len);
static uint8_t *MEM_If_Read_FS(uint8_t *src, uint8_t *dest, uint32_t Len);
static uint16_t MEM_If_DeInit_FS(void);
static uint16_t MEM_If_GetStatus_FS(uint32_t Add, uint8_t Cmd, uint8_t *buffer);
1、Init和Deinit里面主要是解锁Flash和上锁Flash
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/**
- @brief Memory initialization routine.
- @retval USBD_OK if operation is successful, MAL_FAIL else.
/
//解锁FLASH
uint16_t MEM_If_Init_FS(void)
{
/ USER CODE BEGIN 0 /
HAL_FLASH_Unlock();
__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_WRPERR | FLASH_FLAG_PGERR);
return (USBD_OK);
/ USER CODE END 0 */
}
/**
- @brief De-Initializes Memory
- @retval USBD_OK if operation is successful, MAL_FAIL else
/
//上锁FLASH
uint16_t MEM_If_DeInit_FS(void)
{
/ USER CODE BEGIN 1 /
HAL_FLASH_Lock();
return (USBD_OK);
/ USER CODE END 1 */
}
2、Flash的擦除操作，这里擦除的是存放APP程序的整个空间
/**
- @brief Erase sector.
- @param Add: Address of sector to be erased.
- @retval 0 if operation is successful, MAL_FAIL else.
*/
#define USBD_DFU_APP_END_ADD 0x08080000//512K
#define USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD 0x08010000
#define FLASH_PAGE_SIZE 0x800U //2k
//Flash的擦除操作，这里擦除的是存放APP程序的整个空间
uint16_t MEM_If_Erase_FS(uint32_t Add)
{
/* USER CODE BEGIN 2 */
uint32_t NbOfPages = 0;
uint32_t PageError = 0;
FLASH_EraseInitTypeDef pEraseInit;
NbOfPages = (USBD_DFU_APP_END_ADD - USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD)/FLASH_PAGE_SIZE;
pEraseInit.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_PAGES;
pEraseInit.PageAddress = USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD;
pEraseInit.NbPages = NbOfPages; //erase all pages of APP
if(HAL_FLASHEx_Erase(&pEraseInit,&PageError)!= HAL_OK)
return 1;
return (USBD_OK);
/* USER CODE END 2 */
}
3、写Flash操作
/**
-
@brief Memory write routine.
-
@param src: Pointer to the source buffer. Address to be written to.
-
@param dest: Pointer to the destination buffer.
-
@param Len: Number of data to be written (in bytes).
-
@retval USBD_OK if operation is successful, MAL_FAIL else.
*/
//写Flash操作
uint16_t MEM_If_Write_FS(uint8_t *src, uint8_t dest, uint32_t Len)
{
/ USER CODE BEGIN 3 */
uint32_t i =0;for(i=0;i
if(HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD,(uint32_t)(dest+i),(uint32_t)(src+i))== HAL_OK)
{
/Check the written value/
if((uint32_t)(src+i) != (uint32_t)(dest+i))
{
/Flash content doesn’t match SRAM content/
return 2;
}
}
else
{
return 1;
}
}
return (USBD_OK);
/* USER CODE END 3 */
}
4、读Flash操作
/**
-
@brief Memory read routine.
-
@param src: Pointer to the source buffer. Address to be written to.
-
@param dest: Pointer to the destination buffer.
-
@param Len: Number of data to be read (in bytes).
-
@retval Pointer to the physical address where data should be read.
*/
//读Flash操作
uint8_t *MEM_If_Read_FS(uint8_t *src, uint8_t dest, uint32_t Len)
{
/ Return a valid address to avoid HardFault /
/ USER CODE BEGIN 4 */
uint32_t i = 0;
uint8_t *psrc = src;for(i=0;i
dest[i] = psrc++;
}
return (uint8_t)(dest);;
// return (uint8_t*)(USBD_OK);
/* USER CODE END 4 */
}
5、获取Flash状态
/**
- @brief Get status routine
- @param Add: Address to be read from
- @param Cmd: Number of data to be read (in bytes)
- @param buffer: used for returning the time necessary for a program or an erase operation
- @retval USBD_OK if operation is successful
*/
//这个只是一个擦除或编程时间的设定
#define FLASH_ERASE_TIME (uint16_t)50
#define FLASH_PROGRAM_TIME (uint16_t)50
//获取Flash状态
uint16_t MEM_If_GetStatus_FS(uint32_t Add, uint8_t Cmd, uint8_t buffer)
{
/ USER CODE BEGIN 5 */
switch (Cmd)
{
case DFU_MEDIA_PROGRAM:
buffer[1] = (uint8_t)FLASH_PROGRAM_TIME;
buffer[2] = (uint8_t)(FLASH_PROGRAM_TIME << 8);
buffer[3] = 0;
break;
case DFU_MEDIA_ERASE:
default:
buffer[1] = (uint8_t)FLASH_ERASE_TIME;
buffer[2] = (uint8_t)(FLASH_ERASE_TIME << 8);
buffer[3] = 0;
break;
}
return (USBD_OK);
/* USER CODE END 5 */
}
usbd_dfu_if.c文件编写完成，之后就是main函数中的操作
首先定义APP程序入口指针和存放入口地址的变量
//首先定义APP程序入口指针和存放入口地址的变量
typedef void (*pFunction)(void);
pFunction JumpToApplication;
uint32_t JumpAddress;
读取KEY0电平决定是否进入APP以及判断APP程序入口地址是否存在或正确
if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY0_GPIO_Port,KEY0_Pin) != GPIO_PIN_SET)
{
if((((__IO uint32_t)USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD) & 0x2FFE0000) == 0x20000000)
{
JumpAddress = (__IO uint32_t)(USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD +4);
JumpToApplication = (pFunction) JumpAddress;
__set_MSP(*(__IO uint32_t*)USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD);
JumpToApplication();
}
}
点击魔术棒设置程序起始地址,和大小
至此，BootLoader程序就编写好了，接下来是制作APP程序
二、用keil编写一个闪灯的APP程序，点击魔术棒设置程序起始地址
另外，在APP程序的还要进行中断向量表的重映射，只要更改system_stm32fxx.c为以下配置即可。
主循环while内写个简单的灯闪烁代码
附:APP生成.bin文件配置
C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\bin\fromelf.exe --bin -o .\ledtest\ledtest.bin .\ledtest\ledtest.axf
编译生成app.hex文件，接下来需要将hex文件转换为DFU文件，去ST官网上搜索DFuse，下载stsw-stm32080这个代号的压缩包，里面是DFuse工具。
DFUse软件自带有将hex文件转换成DFU文件的工具 DFU File Manager，在电脑开始菜单中搜索dfu即可找到这个软件，运行选择“I Want to GENERATE a DFU file from s19,HEX or BIN files ”，进入以下界面，这里的Target ID有不同的值，其中0代表片内Flash；1代表外部Flash；2代表外部Nor Flash。因此我们这里选择0，点击S19 or Hex选择hex文件即可生成DFU文件。
之后打开DFuse软件，可以看到软件检测到了我们的USB DFU设备，Choose刚刚生成的DFU文件，点击Upgrade进行升级。
至此，USB_DFU程序完成， 切换USB_232供电后, 按下KEY0,程序会跳至APP运行,此时两个LED将会以500ms间隔闪烁.