STM32F4系列DFU程序设计(HAL库)

本文介绍了如何使用STM32F4的HAL库进行DFU程序设计,包括Cube代码生成及usbd_dfu_if.c文件的重写,详细讲解了MEM_If_Init_FS、MEM_If_DeInit_FS、GetSector、MEM_If_Erase_FS、MEM_If_Write_FS、MEM_If_Read_FS和MEM_If_GetStatus_FS等关键函数的实现。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

一、前言

MCU的DFU功能,在产品中必不可少。本例通过USB接口进行ROM区域APP程序固件升级。所用的硬件为STM32F401 Discovery开发板。参考STM32CUBE中文网的文章 http://www.stm32cube.com/question/500

二、程序流程

2.1 Cube代码生成

Cube作为ST近年大力推行的初始化代码生成器,对于快速开发STM32程序还是很方便的,缺点是部分代码有些许BUG,调试起来不如标准库那样直观,毕竟封装的比较多。

转入正题,打开CUBE以后,选择好所用的MCU型号以后,在Pinout标签页左侧的MiddleWares中USB_DEVICE下设置为Download Frimware Update Class,即DFU模式,

时钟配置为外部时钟,然后Peripheerals下的USB_OTG_FS下设置为Device_Only,即USBD设备模式,(F4系列是支持USBH模式的)。OK这一页的设置完成。

转至USB-DEVICE configuration中设置APP区域的起始地址,以及BOOTLOADER占用的空间大小。

2.2 重写usbd_dfu_if.c

这个文件中是FLASH操作函数的实现,但是仅仅只有声明与函数体,具体实现没有完成需要用户去写。依次去看一下:

2.2.1 MEM_If_Init_FS

该函数的作用是初始化FLASH,将FLASH解锁,并将所有的标志位清零,以便后续的写入动作。
/**
  * @brief  MEM_If_Init_FS
  *         Memory initialization routine.
  * @param  None
  * @retval 0 if operation is successful, MAL_FAIL else.
  */
uint16_t MEM_If_Init_FS(void)
{  
	HAL_FLASH_Unlock();
	__HAL_FLASH_CLEAR_FLAG(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_OPERR | FLASH_FLAG_WRPERR |
                           FLASH_FLAG_PGAERR | FLASH_FLAG_PGPERR | FLASH_FLAG_PGSERR);
  return (USBD_OK);
}

2.2.2 MEM_If_DeInit_F

<think>我们正在处理用户的问题:“我想在STM32F4微控制器上运行程序 请问如何在STM32F4微控制器上运行程序” 根据提供的引用资料,我们可以总结出几种在STM32F4上运行程序的方法: 1. 使用传统的嵌入式C语言开发(如引用[1][4][5]中提到的) 2. 使用STM32Cube_FW_F4示例代码(引用[2]) 3. 使用MicroPython进行开发(引用[3]) 因此,我们可以分三种情况来回答用户。同时,用户的问题比较基础,我们需要从最基础的步骤开始讲解。 步骤: 1. 硬件准备:STM32F4开发板、USB转串口工具(如果板载没有)、ST-Link调试器(或J-Link等)等。 2. 软件准备:安装开发环境(如Keil MDK-ARM、IAR Embedded Workbench、STM32CubeIDE等)。 3. 编写程序:根据需求编写代码,或使用示例代码。 4. 编译程序:将源代码编译成可执行文件(通常是.bin或.hex文件)。 5. 烧录程序:通过调试器将程序烧录到微控制器的Flash中。 6. 运行和调试。 根据引用资料,我们可以提供三种不同的开发方式: 方式一:使用嵌入式C语言开发(传统方式) - 引用[1]提供了步进电机控制的示例,引用[4]提供了双CAN总线的示例,引用[5]介绍了IAP(在应用编程)的实现。 - 步骤: 1. 在开发环境中创建项目,选择正确的STM32F4型号。 2. 配置时钟、外设(如GPIO、CAN等)根据硬件连接。 3. 编写代码,可以使用HALSTM32CubeMX生成)或直接寄存器操作。 4. 编译生成可执行文件。 5. 使用ST-Link通过SWD接口烧录程序。 6. 复位运行。 方式二:使用STM32Cube_FW_F4示例代码(基于HAL) - 引用[2]提到这个代码提供了大量示例,可以加速开发。 - 步骤: 1. 下载STM32Cube_FW_F4软件包(从ST官网)。 2. 在示例代码中找到与你的开发板型号匹配的示例(如STM32F4-Discovery)。 3. 打开示例工程(通常有IAR、Keil和STM32CubeIDE的项目文件)。 4. 可以直接编译烧录运行,或者根据需求修改代码。 方式三:使用MicroPython(适用于Python开发者) - 引用[3]介绍了在STM32F4上使用MicroPython。 - 步骤: 1. 首先需要将MicroPython固件烧录到STM32F4上。可以在MicroPython官网找到对应STM32F4的固件。 2. 使用串口工具(如PuTTY)连接到开发板,进入MicroPython交互式环境(REPL)。 3. 可以直接在REPL中执行Python命令,也可以将Python脚本保存到开发板上运行。 另外,引用[5]中提到了IAP(在应用编程)方式,这是一种不通过调试器而是通过微控制器上的某个接口(如串口、USB、CAN等)来更新程序的方法。这通常用于产品发布后的固件升级。 考虑到用户可能是初学者,我们推荐从第一种方式开始,因为这是最基础也最常用的方式。 因此,我们按照传统嵌入式C语言开发的步骤详细说明: 步骤1:安装开发环境 推荐使用免费的STM32CubeIDE(基于Eclipse,集成了STM32CubeMX配置工具和调试工具)。 步骤2:创建新工程 打开STM32CubeIDE -> 新建STM32工程 -> 选择你的STM32F4具体型号。 步骤3:配置外设 使用图形化界面配置所需的时钟、GPIO、外设(如UART、CAN、定时器等)。配置完成后生成代码。 步骤4:编写用户代码 在生成的代码中,用户可以在main.c的特定位置(如/* USER CODE BEGIN 3 */和/* USER CODE END 3 */之间)添加自己的代码。 步骤5:编译 点击编译按钮,生成可执行文件(.elf或.hex)。 步骤6:烧录 使用ST-Link连接开发板,点击烧录按钮将程序下载到微控制器。 步骤7:运行 复位微控制器,程序开始运行。 注意事项: - 确保硬件连接正确,特别是调试接口(SWD)和电源。 - 如果使用外部晶振,需要在配置中正确设置。 如果用户需要更具体的示例,可以参考引用[1]中的步进电机控制程序或引用[4]中的双CAN总线程序。 最后,我们可以生成相关问题,帮助用户深入学习。</think>### 如何在STM32F4微控制器上运行程序 在STM32F4微控制器上运行程序需要经过以下步骤,具体方法取决于开发方式(传统C语言、MicroPython或IAP升级): --- ### **一、传统嵌入式C语言开发流程** 1. **环境准备** - 安装开发环境:Keil MDK、STM32CubeIDE 或 IAR(推荐免费开源的STM32CubeIDE[^2]) - 硬件连接:ST-Link调试器通过SWD接口连接STM32F4的`SWCLK`和`SWDIO`引脚,并确保供电正常。 2. **创建/导入项目** - 新建工程:在IDE中选择对应STM32F4型号(如STM32F407xx) - 或导入示例代码:例如引用[4]的双CAN程序,直接加载到开发环境[^4]。 3. **配置外设与时钟** - 使用STM32CubeMX(集成在STM32CubeIDE中)图形化配置: - 设置系统时钟(通常启用外部晶振HSE,主频168MHz) - 配置GPIO、CAN、UART等外设引脚 - 生成初始化代码(自动生成`HAL_Init()`和`SystemClock_Config()`) 4. **编写代码** - 在`main.c`中添加用户逻辑: ```c // 示例:点亮LED(假设PC13接LED) HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(500); HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13, GPIO_PIN_RESET); ``` 5. **编译与烧录** - 点击编译按钮生成`.hex`或`.bin`文件 - 通过ST-Link烧录程序到Flash(起始地址`0x08000000`[^5]) 6. **运行与调试** - 复位微控制器,程序自动从Flash启动 - 使用IDE的调试功能(断点、变量监视等)验证逻辑 --- ### **二、MicroPython开发流程(适合快速原型)** 1. **烧录MicroPython固件** - 从[MicroPython官网](https://micropython.org/)下载STM32F4兼容固件(如`PYBv1.1`) - 使用ST-Link工具将`.dfu`文件烧录到开发板[^3] 2. **连接与编程** - 通过USB串口(如PuTTY)连接到REPL交互环境 - 直接执行Python命令: ```python import pyb led = pyb.LED(1) # 控制板载LED led.toggle() ``` 3. **部署脚本** - 将Python脚本保存为`main.py`上传至开发板,重启后自动运行 --- ### **三、IAP(在应用编程)升级流程** 适用于远程固件更新(引用[5]的方法)[^5]: 1. **设计Bootloader** - 编写Bootloader程序(存储于Flash起始地址`0x08000000`),实现串口/USB/CAN接收新固件 - 校验固件后跳转到用户程序区(如`0x08008000`) 2. **用户程序配置** - 修改工程链接脚本,将程序起始地址设为`0x08008000` - 编译生成用户程序`.bin`文件 3. **固件更新** - Bootloader通过串口接收新固件并写入用户程序区 - 跳转执行用户程序 --- ### **关键注意事项** 1. **启动模式** - 确保BOOT0引脚接地(从Flash启动),若需进入Bootloader模式则拉高BOOT0 2. **时钟配置** - 外部晶振频率需与代码中`HSE_VALUE`匹配(通常8MHz) 3. **调试工具** - ST-Link/V2是最常用的调试器,支持SWD接口和串口打印 4. **硬件兼容性** - 确认外设引脚分配(如CAN、步进电机接口[^1])与电路板一致 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值