【STM32】启动配置和自动串口下载

一、STM32启动配置概述

STM32微控制器在启动时需要从特定的存储区域获取程序代码，这个过程涉及到启动配置。STM32的启动配置主要通过启动引脚（BOOT0和BOOT1）来实现。通常情况下，BOOT1引脚默认拉低，而BOOT0引脚可以通过外部电路进行拉高或拉低操作。

当BOOT0 = 0，BOOT1 = 0时，系统会从主闪存（Flash）启动，这是最常见的启动模式，程序代码存储在内部Flash中，并且会在复位后自动执行。这种模式适用于正常的程序运行，将用户编写的程序烧录到内部Flash，STM32在启动后会从该存储区域开始执行代码。

当BOOT0 = 1，BOOT1 = 0时，系统会从系统存储器启动。系统存储器中存储着STM32的内置Bootloader程序，该程序可以通过串口（如USART）或其他通信接口进行固件升级，这为用户提供了一种方便的方式来更新芯片内部的程序，即使在用户程序出现错误无法运行时，也可以通过这种方式重新烧录程序。

当BOOT0 = 1，BOOT1 = 1时，系统会从内置SRAM启动。这种模式一般用于调试和测试，因为SRAM中的程序在掉电后会丢失，所以需要每次上电前重新加载程序，但它的优点是程序加载速度快，对于一些需要快速验证的代码可以使用这种启动方式。

二、自动串口下载的原理和实现

自动串口下载是一种方便的程序烧录方式，它利用了STM32的内置Bootloader程序。以下是实现自动串口下载的步骤和原理：

1. 硬件连接：

   • 将STM32的USART引脚（如USART1的TX和RX）与外部的USB转串口模块相连。通常，STM32的USART_TX引脚连接到USB转串口模块的RX引脚，USART_RX引脚连接到USB转串口模块的TX引脚。同时，需要将BOOT0引脚通过一个上拉电阻或跳线拉高，BOOT1引脚拉低，这样在复位或上电时，STM32会进入系统存储器中的内置Bootloader模式。

2. 软件准备：

   • 我们需要使用一个串口下载工具，例如ST的Flash Loader Demonstrator或开源的串口下载工具，如STM32CubeProgrammer。这些工具可以通过串口协议与STM32的内置Bootloader通信，将编译好的二进制文件（.bin或.hex）烧录到内部Flash中。

3. 实现自动复位和下载功能：

   • 为了实现自动串口下载，可以使用一个自动复位电路。一种常见的方法是使用一个电容和一个二极管。将电容的一端连接到STM32的复位引脚（NRST），另一端连接到电源（VCC），将二极管的阳极连接到复位引脚，阴极通过一个电阻连接到串口的DTR引脚。当使用串口工具打开串口连接时，DTR引脚会拉低，由于电容的存在，会使复位引脚产生一个低电平脉冲，实现STM32的复位。同时，BOOT0引脚拉高，使STM32进入系统存储器中的内置Bootloader模式，开始等待串口发送的程序数据。

以下是一个简单的示例代码，用于通过USART发送数据，假设我们使用USART1：

#include "stm32f10x.h"

// 初始化USART1
void