bootloader | 基于STM32F407 - 使用STM32Cubeprogrammer的USB DFU进行固件烧写
文章目录
- 一、前言
- 二、硬件部分
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- 2.1、stm32-v5开发板
- 2.2、stm32-v5原理图
- 三、KEIL
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- 3.1、Device Target
- 3.2、Linker
- 四、代码
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- 4.1、main.c
- 五、实验开始
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- 5.1、烧录boot文件夹的工程代码
- 5.2、stm32CubeProgrammer
- 六、细节补充
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- 6.1、变量g_JumpInit究竟被存放在哪里？
- 6.2、进入bootloader程序后，MCU真的运行在内存0x1FFF0000~0x1FFF77FF吗？
- 6.3、变量g_JumpInit一定要存放在RAM2里面吗？
一、前言
本次实验的目的是使用stm32Cubeprogrammer与USB线烧写新的固件到stm32f407的flash里。
STM32的bootloader学习我是参考安富莱的stm32-v5教程与使用安富莱的stm32-v5开发板。ST为STM32芯片都准备了bootloader程序，目的是让用户使用UART、USB、CAN等方式方便地刷写FLASH的程序。stm32芯片进入bootloader程序有两种方式：
1、通过硬件的boot电路，接着按照对应的时序让mcu进入bootloader。
使用硬件的boot电路方法需要设计对应的硬件电路，而且还有对应的操作时序，相当麻烦。
2、使用本次从安富莱教程学习的方法：在应用程序里灵活地让mcu进入bootloader，进入bootloader后就可以使用stm32Cubeprogrammer方便地烧录新的代码到芯片内部的flash里。参考硬汉的牛叉实战教程：
实战技能分享，一劳永逸的解决BOOT跳转APP失败问题，含MDK AC5，AC6和IAR，同时制作了一个视频操作说
为了实验通过应用程序进入bootloader，然后通过usb，uart等外设升级mcu的升级，我准备了两份工程代码：
百度网盘地址：
链接: https://pan.baidu.com/s/1A3du82lGWUpcA8t0dUss8w?pwd=eamn 提取码: eamn
二、硬件部分
2.1、stm32-v5开发板
按照安富莱的教程使用USB线连接开发板的CN25接口（micro usb插座）。
2.2、stm32-v5原理图
这个micro usb插座实际连接到stm32f407IGT6的PA11与PA12引脚，如上图所示。
根据stm32f4的参考手册看到，bootloader支持很多外设，这一次学习的是DFU（PA11/12）。
三、KEIL
3.1、Device Target
根据安富莱的教程，如果使用AC6编译器的话，另外还需要在keil上设置一些配置。
3.2、Linker
AC6编译器的话，需要修改.sct文件。
; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************
LR_IROM1 0x08000000 0x00100000 { ; load region size_region
ER_IROM1 0x08000000 0x00100000 { ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)
*(InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
.ANY (+XO)
}
RW_IRAM1 0x20000000 0x0001C000 { ; RW data
.ANY (+RW +ZI)
}
RW_IRAM2 0x2001C000 UNINIT 0x00000004 {
*(.bss.NoInit)
}
}
接着，重新编译整个工程！！一定要重新编译！！！
为什么这样去修改.sct文件？因为需要将一个全局变量（g_JumpInit）分配到RAM2内存里。当程序调用NVIC_SystemReset()去复位程序时，全局变量g_JumpInit不会被重置。只有开发板掉电之后，变量g_JumpInit才会被重置。
四、代码
4.1、main.c
这段代码所放置的位置很有讲究，必须在其他外设还没有初始化之前就进入bootloader程序，以免干涉到bootloader程序的运行（干净的环境）。
它是硬汉哥这一次优化bootloader代码的关键点。
为了方便测试，使用按钮KEY1来触发。后续大家可以根据自己的情况来调用124行与125行的代码，让CPU复位后马上进入bootloader程序。
最后就是最重要的函数JumpToApp( )的实现了。
stm32f407为什么是0x1FFF0000，通过stm32f4xx的中文参考手册的第57页，可以看到系统存储器(bootloader)的地址范围是0x1FFF0000 - 0x1FFF77FF。
五、实验开始
5.1、烧录boot文件夹的工程代码
烧录代码成功后，LD1开始以100ms的间隔闪烁。
从代码可以看到，当按下K1按钮后，LD2将不再闪烁。因为程序跳转到bootloader程序那里去了。
5.2、stm32CubeProgrammer
打开软件之后，选择USB方式，再点击Connect。
连接成功后，在Target information能找到mcu的信息，还有左侧的Log栏目能看到Data read successfully!
接着，就是需要找到将要烧录的固件程序，它的格式是hex。
找到需要通过bootloader程序来更新程序的新固件，格式hex。
下载新的固件代码成功后，按下stm32-v5开发板的reset按钮，让mcu复位。如下图所示，LD1以更加高的频率进行闪烁了。通过USB的方式更新代码成功！！
六、细节补充
6.1、变量g_JumpInit究竟被存放在哪里？
通过修改.sct文件与按照以下的方式定义变量g_JumpInit后，它真的被存放在RAM2里边了吗？为此我通过.map文件来确认。
从.map文件看到，变量g_JumpInit被存放到内存0x2001c000里，而且大小是4个byte（字节），0x2001c000其实就是RAM2内存的起始地址。
6.2、进入bootloader程序后，MCU真的运行在内存0x1FFF0000~0x1FFF77FF吗？
通过debug模式，当按下按钮KEY1后，通过PC寄存器可以看到，程序运行在内存地址0x1FFF149F，这个内存地址就是在0x1FFF0000 ~ 0x1FFF77FF之间。
6.3、变量g_JumpInit一定要存放在RAM2里面吗？
变量g_JumpInit并不一定要放在RAM2里面，在实际项目中，有的人会把它放在外部flash里，或者内部flash。目的是避免复位cpu时，变量g_JumpInit也跟着复位。