STM32 BootLoader 刷新项目 (二) 方案介绍

STM32 Customer BootLoader 刷新项目 (二) 方案介绍

1. 需求分析

首先在开始编程之前,我们先详细设计一下BootLoder的方案。

本项目做的BootLoader是在STM32自带的启动一级boot上加了一层,即为二级Boot,其是专门为客户自定义的启动过程中操作软件的后门。主要作用是更新MCU中的软件,在正常启动过程中,CB刷新整个控制器中的软件。

整个软件的代码块如下图所示,最下一层是SB(ST自带的Boot),这里面初始化异常向量表,初始化堆栈和RAM。

第二层是CB(客户定制化的Boot),这里面主要是执行客户所定义的启动逻辑,其中包括刷新整个控制器中的软件,获取软件版本号,擦除指定Sector的代码,使能读/写Flash保护,跳转到指定地址。还可以根据需求进行定制化实现。

第三层是APP应用,是实现控制器中的控制逻辑。

image-20240622200254124

下图是CB的架构图,整个刷新和操作MCU都是通过USART来操作,其中USART1是主要和MCU进行通信、刷新和发送命令的串口,而USART2是Debug 端口,只在调试的时候使用用来输出打印信息,开发阶段完成后,USART2则不再使用。image-20240621072252557

2. STM32 Memery介绍

对于实现客户化的BootLoader,对于整个Flash空间,可以从下图中看出,地址范

### STM32 Arduino Bootloader 使用与实现 在嵌入式开发领域,STM32 微控制器可以通过多种方式编程其固件。其中一种常见的方式是利用 **Arduino IDE** 提供的支持功能来烧录引导加载程序(Bootloader),从而简化后续的代码上传流程。 #### 1. 引导加载程序的作用 引导加载程序是一种小型软件,通常存储在微控制器的闪存中特定区域。它的主要作用是在设备启动时初始化硬件并等待主机通过串口或其他接口发送新的应用程序代码。对于 STM32 而言,使用 Arduino 的引导加载程序可以显著降低学习门槛,并允许开发者直接借助 Arduino 生态系统完成项目开发[^1]。 #### 2. 准备工作 为了能够在 STM32 上安装和使用 Arduino Bootloader,需准备以下工具和材料: - 支持 DfuSe 工具的调试器或 STLink V2 接口; - 安装有最新版 `dfu-util` 或者官方提供的 DfuSe Demo 应用程序; - 配置好支持目标 MCU 类型的 Arduino 开发环境; 具体操作步骤如下: ##### (a) 下载合适的 Hex 文件 访问 [Arduino SAMD Core](https://github.com/arduino/ArduinoCore-samd/tree/master/bootloaders) 页面查找对应型号芯片所适配的标准 hex 格式的 bootloader 数据文件[^2]。 注意:尽管上述链接针对的是 Atmel ARM Cortex-M0+ 处理器系列,但对于部分兼容模式下的 STM32F1xx/F4xx 系列也有类似的开源解决方案可供参考。 ##### (b) 利用 DFU 模式Bootloader 假设已下载名为 `caterina-stm32f1.hex` 的引导程序,则可通过命令行执行如下脚本将其部署至目标板卡内部 Flash 存储区: ```bash sudo dfu-util -d 0483:df11 -a 0 -s 0x08000000:leave -D caterina-stm32f1.hex ``` 这里 `-d`, `-a`, 和其他参数分别指定厂商 ID、替代设置编号以及实际基地址等必要配置项. #### 3. 测试验证过程 一旦成功新完毕之后,重新连接电路板应该能够自动进入正常运行状态或者待机监听模式下接受来自 PC 主机端的新指令集传输请求。此时打开 Serial Monitor 功能即可开始互动交流测试环节了! --- ### 注意事项 虽然这种方法极大地方便了一些初学者快速入门单片机实践课程安排表设计等工作内容的学习进度条推进效率提升等方面带来诸多好处的同时也要注意到某些局限性所在之处比如性能损耗较大等问题存在风险隐患需要注意规避措施加强防护手段等等情况的发生几率减少到最低限度范围内为止才行啊亲们!!! ---
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