stm32L4xx 通过USB DFU功能升级固件

本文介绍了如何利用STM32L4xx的USB DFU功能进行固件升级。在没有SWD下载模式的情况下,通过检测USB连接决定运行用户程序还是进入Bootloader。详细步骤包括Bootloader的USB DFU代码修改、用户程序起始地址配置以及固件升级过程。最后,通过DfuSe工具验证升级成功。

stm32L4xx 通过USB DFU功能升级固件

背景

因为项目需求,用户不方便用SWD模式下载程序,而且本设备也留有USB,因此考虑用USB DFU模式进行固件升级。
设备上使用的单片机是stm32l476,ST官方在单片机内部bootloader已经支持通过USB方式升级固件,但是需要通过修改MODE来切换是升级固件还是运行用户程序,设备本身也没有留修改mode的按键等,因此考虑修改使用USB DFU实现的IAP功能。

设计思路

设备上电后,5秒内没有检测到USB,那么进入用户程序区,如果检测到USB插入,进入Bootloader,等待下载固件。

实现步骤
  1. USB DFU Bootloader代码
    基本上完全使用了STM32Cube库中的例子,只是在它的基础上稍微做了修好,加入了usb是否插入的状态读取。
/**
  * @brief  SetupStage callback.
  * @param  hpcd: PCD handle
  * @retval None
  */
void HAL_PCD_SetupStageCallback(PCD_HandleTypeDef *hpcd)
{
    /*监测到USB插入后,亮绿灯,并且把标志位置1*/
    BSP_LED_On(LED_GREEN);
    usb_dfu_is_activated = 1;
    USBD_LL_SetupStage(hpcd->pData, (uint8_t *)hpcd->Setup
<think> 嗯,用户这次的问题是关于支持USB DFUSTM32型号。结合之前的对话历史,用户之前询问过STM32F103C8T6是否自带bootloader,现在转向USB DFU功能,说明他可能在开发需要USB固件升级功能的产品。 用户引用的资料提到了STM32 USB DFU驱动安装问题,但这不是当前问题的核心。ta真正需要的是了解哪些STM32型号原生支持USB DFU,这很可能是为项目选型做准备。考虑到ta之前关注的是F1系列,但F103实际上不支持USB DFU,可能需要推荐其他系列。 从专业角度,USB DFU支持需要两个条件:硬件USB外设和内置DFU bootloader。不同STM32系列的bootloader实现差异很大: - F0/F3系列需要用户自行开发DFU功能 - F1只有互联型支持 - F4/F7/H7等高端系列基本都原生支持 - 新出的G0/G4系列部分型号也支持 用户没有说明具体应用场景,所以需要全面列举。特别要注意区分“硬件支持USB”和“原生支持DFU”的区别,比如F103有USB外设但bootloader不支持DFU,这点必须强调。 回复结构可以按系列划分,用表格对比会更清晰。需要包含关键信息点:型号前缀、USB类型、是否需要用户开发bootloader、参考文档。最后要提醒驱动安装的注意事项,因为用户引用过相关问题。 用户可能还会关心如何验证DFU功能,所以补充开发工具建议。相关问题设计成阶梯状:从型号确认→工具使用→开发指导→问题排查,这样能覆盖后续可能的需求。 </think> 以下是支持**原生USB DFU功能**的STM32型号分类及关键特性总结: --- ### 🔌 一、原生支持USB DFUSTM32系列 #### **1. STM32F2/F4/F7/H7系列** - **特性**: 出厂Bootloader直接集成**USB DFU协议**,无需用户开发底层驱动。 **启动方式**:`BOOT0=0` + `BOOT1=0`(部分型号支持`BOOT0=1`进入系统存储器启动DFU)[^1][^2]。 - **代表型号**: - STM32F207/407/427(全系列) - STM32F746/H750(高性能系列) - STM32H743/H750(双核系列) #### **2. STM32L4/L5/U5系列(低功耗)** - **支持型号**: STM32L452/L476/L4R5, STM32L552/U575 - **特性**: 通过USB Type-C或Micro-USB接口实现**超低功耗固件升级**(最低功耗模式 < 1µA)[^3]。 #### **3. 互联型STM32F1系列(仅特定型号)** - **支持型号**: **STM32F105xx/107xx**(如STM32F105RCT6) > ⚠️ 注意:常见型号STM32F103**不原生支持**USB DFU(仅支持UART)[^1]。 --- ### 📊 二、支持DFU的型号对比表 | 系列 | 代表型号 | USB类型 | Bootloader位置 | 用户开发需求 | |-------------|--------------------|----------|--------------------|------------------------| | **STM32F4** | STM32F407VGT6 | USB OTG | 系统存储器(ROM) | 无需开发,直接调用 | | **STM32F1** | STM32F105RCT6 | USB FS | 系统存储器(ROM) | 需配置描述符,无需底层 | | **STM32L4** | STM32L476RG | USB FS | 系统存储器(ROM) | 直接支持 | | **STM32F0** | STM32F072CBT6 | USB FS | **主闪存** | 需自行开发DFU协议栈 | > **注**:STM32F0/G0系列需将用户程序**写入主闪存(0x0800 0000)** 实现DFU,出厂无原生支持[^4]。 --- ### 🔧 三、开发工具与验证方法 1. **DFU工具链**: - PC端工具:STM32CubeProgrammer / DfuSe(ST官方) - 驱动:`stm32bootloader.sys`(Windows需禁用驱动程序签名) 2. **硬件验证步骤**: ```mermaid graph LR A[BOOT引脚配置] --> B[USB连接PC] B --> C{识别为DFU设备} C -->|成功| D[STM32CubeProgrammer烧录] C -->|失败| E[检查驱动/电路] ``` --- ### ⚠️ 四、关键注意事项 1. **驱动安装问题**: 若PC无法识别DFU设备,需: - 禁用驱动签名(Windows) - 手动安装`STM32 Virtual COM Port Driver`[^1] 2. **Bootloader空间限制**: 系统存储器大小固定(如F4系列通常为30KB),无法存储大型固件。 ---
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