我是微控制器领域真正的新手。因此,如果我遗漏了某些内容或弄乱了术语,我很抱歉。
对于该主题的具体问题有很多非常具体的问题,但我想在一般层面上更深入地了解它。
我的参考是 Bluepill 上的 STM32F1。
我知道这个控制器吗?在 STM32 系列中,系统内存从地址 0x00000000 开始,保存引导加载程序,主闪存从 0x08000000 开始保存固件。
当我将 BOOT0 和 BOOT1 连接到 GND 时,处理器将从主闪存启动,如果我将 BOOT0 设置为高电平,它将启动引导加载程序。
因此,与计算机和操作系统相比,引导加载程序具有不同的含义,因为对于设备的最终使用,我不需要引导加载程序,我只需要 BOOT0 和 BOOT1 的正确引脚设置。
我的理解是,如果我想更改固件,我应该将控制器设置为启动引导加载程序,然后通过众多接口之一进行连接并刷新主闪存。当我这样设置并通过 USB 将其连接到我的电脑时,没有任何反应。
我从嵌入式 rust 的介绍中成功改编的内容是将控制器设置为从主闪存启动并将 ST-LinkV2 连接到 Bluepill。然后我可以通过 gdb 连接 ST-LinkV2 并刷新我的固件。
所以我有几个问题:
为什么 ST-LinkV2 与内存设置一起使用来启动主固件而不是引导加载程序?
当我将控制器设置为引导至引导加载程序并通过 USB 连接时,为什么我看不到 USB 设备?
我看到很多人想要将 Bluepills 与 Arduino IDE 结合使用。他们将新的引导加载程序闪存到控制器上。他们会取代 ST 引导加载程序吗?之后的USB接口会类似于通过ST-Link编程吗?
STM32F103 的 SRAM 位于地址
0x20000000
,其闪存位于地址0x08000000
(注意前导零)。它还在地址 处有一个引导加载程序(在 ROM 中)0x1FFFxxxx
。根据 BOOTx 引脚的设置,这三个存储区域之一将被别名为
0x00000000
. 例如,如果您从闪存启动,则闪存在地址0x08000000
和地址处都将可见0x00000000
。因为 CPU 在退出复位时始终从地址获取复位向量
0x00000004
,因此这种别名允许您从 SRAM、闪存或引导加载程序进行引导。系统引导加载程序位于 ROM 中,无法更改或更新。
当您使用 ST-Link 对电路板进行编程时,您不会使用 STM32 上的引导加载程序(或 STM32 上的任何软件),编程完全通过 JTAG 或 SWD 接口进行。
STM32F103的引导加载程序不支持USB,仅支持USART1。请参阅AN2606中的表 3 。
编写自己的引导加载程序是可能的,而且很多人都这样做。但是,它仍然存在于普通闪存中,并且不会覆盖内置引导加载程序。
首先,让我们在 MCU 上下文中定义引导加载程序。正如人们通常理解的那样,引导加载程序是一段专用代码,允许您将应用程序软件上传或更新到闪存,以便以后可以从中执行。
你有几个问题。让我们一一分析一下。
当我们谈论 STLink 时,我们谈论的是使用调试器连接,可能是 SWD。这是一种非常低级的连接方法,直接挂接到 MCU 内部。该方法中没有使用引导加载程序;事实上,MCU核心根本不工作,即它停止了,并且不执行任何指令。编程器可以直接擦除和写入新固件到主闪存中,而无需使用执行核心。
我假设我们正在谈论 STM32F103 MCU,如 Bluepills 上所示。该 MCU 包含一个只能通过 USART 操作的引导加载程序。它根本不启动 USB 硬件,因此您不会看到它。如果你想使用这个引导加载程序,你必须使用一些适配器连接到 MCU 的 USART,并在编程器中使用该COM 端口(如果你对它的内部工作原理感兴趣,你可以在 ST 的应用笔记 AN3155 中找到它的协议 - 或者使用一个支持它的程序员应用程序)。
不,他们不会取代 ST 引导加载程序。无法更换;它存储在 ROM 中 - 无法擦除和修改的正确 ROM。
STM32 的 Arduino 引导加载程序(名为 stm32duino)是一个驻留在主闪存中的自定义引导加载程序。对于MCU来说,这只是一个普通的应用程序;然而,它是一个非常专业的应用程序,其唯一目的是允许您将另一个(主)应用程序与其自身并排闪存到主闪存中,然后运行它。请注意,它需要一些闪存,您的主应用程序必须意识到这一点并为引导加载程序腾出空间;例如,stm32duino 为自己保留前 8Kb 的闪存,应用程序不得触及该闪存。