使用STM32CubeIDE调试STM32N6 XIP工程

redparrot2008

已于 2025-05-20 11:47:09 修改

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分类专栏： STM32N6 文章标签： stm32 STM32N6570-DK CubeAI测试人工智能

于 2025-05-19 17:00:54 首次发布

原文链接：https://community.st.com/t5/stm32-mcus/how-to-debug-stm32n6-using-stm32cubeide/ta-p/800547

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本教程是在 STM32N6 上对外部串行闪存中的代码进行调试的全面指南。

它涵盖以下内容：环境搭建、调试器配置以及设置验证。

1.引言

调试核心逻辑

内存映射模式：需将外部存储器设置为内存映射模式。通过运行于 AXI-SRAM2 的 FSBL（第一阶段引导程序）作为调试入口，该程序负责初始化 XSPI 接口、启用内存映射模式，并跳转至外部存储器中的应用代码。
断点限制：在 FSBL 执行前，无法在外部存储器的应用代码中设置断点（因外部存储器尚未配置为内存映射模式），需在 FSBL 完成配置后再启用断点。

2. 软件与硬件准备

软件要求
- 安装 STM32CubeMX（6.13 及以上版本）
- 安装 STM32N6 系列 HAL 驱动（最新版本）
- 安装 STM32CubeProgrammer（2.18 及以上版本）
- 安装 STM32CubeIDE（1.17.0 及以上版本）
硬件配置（以 STM32N6570-DK 开发板为例）
- 断开开发板与电脑的连接（通过 CN6 接口）。
- 将 BOOT0 设置为低电平（L），BOOT1 设置为高电平（H），进入 DEV BOOT 模式。
- 将 JP2 跳线帽设为 1-2 位置（5V-STLINK 供电）。
- 重新连接开发板与电脑。

3. 调试说明

FSBL 将是我们进行调试的入口点，但我们必须将所有项目放在同一个工作区中，以便在调试器配置中能看到 *.elf 文件。以下步骤展示了如何添加 XIP 模板，该模板将用于演示此过程。该模板位于：

C:\Users\%username%\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_N6_V1.1.1\Projects\STM32N6570-DK\Templates\Template_FSBL_XIP\STM32CubeIDE

3.1 Step 1: 打开STM32CubeIDE 软件

通过 STM32CubeIDE 的文件 > 从文件系统打开项目功能，导入模板路径下的项目：
C:\Users\%username%\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_N6_V1.1.1\Projects\STM32N6570-DK\Templates\Template_FSBL_XIP\STM32CubeIDE

3.2 Step 2: 工程设置

该路径包含三个项目：FSBL（引导程序）、AppS（应用程序）和 ExtMemLoader（外部存储器加载器）。此示例将重点关注 FSBL（引导加载程序）和 AppS（应用程序）。

外部内存加载器（ExtMemLoader）的主要目的是提供一个自定义的外部加载器文件.这个工程是可选的，因为 STM32CubeProgrammer 已经包含了一个可用的 *.stldr 文件：

3.3 步骤 3：添加Postbuild 命令和编译

添加构建后步骤（Post Build Step）

针对 FSBL 和 AppS 项目，需在编译后通过签名工具对二进制文件进行处理。
操作路径：
在项目资源管理器中右键点击项目 → 属性（Properties） → C/C++ 构建（C/C++ Build） → 构建后步骤（Post-build Steps） → Shell命令（Shell Command）。

cd "${ProjDirPath}/Debug" && echo y | "C:\Program Files\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeProgrammer\bin\STM32_SigningTool_CLI.exe" -bin "${ProjName}.bin" -nk -of 0x80000000 -t fsbl -o "${ProjName}-Trusted.bin" -hv 2.3 -dump "${ProjName}-Trusted.bin"

已知限制：ExtMemLoader 当前的构建后脚本可能需要管理员权限才能包含 *.stldr 文件，如果你看到此消息：

可以用这个命令来替换构建后操作：

cp "${BuildArtifactFileBaseName}.elf" "../CustomN6.stldr”

这将在项目文件夹内创建 CustomN6.stldr 文件：

3.4 步骤 4：配置调试器

两个工程都需要配置调试器和运行器。

. 右击 [Template_XIP_FSBL] ，选择 [Debug As] -> [Debug Configurations...]:

在 [调试配置] 窗口中，转到 [调试器] 选项卡。然后，[添加] 以下外部加载器 MX66UW1G45G_STM32N6570 - DK.stldr:

勾选[启用]，取消勾选[初始化]。
也可以使用 CustomN6.stldr。为此，在[外部加载器]窗口中，选择[工作区…]并找到 CustomN6.stldr。

3.5 步骤 5：启动配置

转到【启动】选项卡并添加 AppS 项目。确保取消勾选【执行构建】和【下载】。

要将应用程序（AppS）编程到外部串行闪存中，请点击[添加...]并指向已签名的二进制文件。该文件将位于调试文件夹中，文件名为项目名称 - Trusted.bin。确保同时添加指向外部存储器的地址 0x70100000:

C:\Users\%username%\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_N6_V1.1.1\Projects\STM32N6570-DK\Templates\Template_FSBL_XIP\STM32CubeIDE\AppS\Debug\Template_XIP_AppS-Trusted.bin

由于设置断点存在限制，我们将把第一个断点设置在 FSBL 函数调用 BOOT_Application 处，而不是通常的 main 函数处。现在，在 FSBL 固件中，XSPI 已将外部存储器配置为内存映射模式：

最终的视图应该是这样的：

点击【应用】和【关闭】。配置和调试现已准备好运行。

3.6 Step 6: 开发板的准备

断开开发板和PC主机的连接
将 BOOT1 开关拨到 H 位置，同时将 BOOT0 开关保持在 L 位置，以进入设备引导（DEV BOOT）模式。

3.7 步骤 7：开始调试

将开发板连接到计算机，然后在集成开发环境（IDE）中点击[调试]。如果所有步骤都已成功完成，运行应用程序时应会在 BOOT_Application 函数中设置的断点处暂停：
代码从在 AXISRAM2 内的某个地址运行的 FSBL 应用程序开始。代码在此处停止后，按 [继续]。开发板上的绿色 LED 应开始闪烁。
通过暂停代码，可以注意到它正在从外部闪存运行。这可以通过检查调用栈中的函数地址来验证。此时，可以使用所有标准调试功能。这些功能包括断点、变量、寄存器和内存视图。

提示：如果在点击进入调试模式时出现失败信息，你可能需要对开发板进行断电重启操作。此外，如果在不同的调试会话之间保留了现有的断点，你也会收到失败信息。

4.处理重新编程错误

当你使用预编程的外部存储器进入调试模式时，可能会出现错误消息。如果发生这种情况，请对开发板进行电源循环操作（断开与计算机的连接，然后重新连接）。这是由于所提供的默认 *.stldr 文件存在一个小错误，该错误将在未来的版本中得到修正。为避免此问题，可以在 stm32_sfdp_driver.c 文件的 EXTMEM_DRIVER_NOR_SFDP_DeInit 函数中添加以下几行：

#ifdef STM32_EXTMEMLOADER_STM32CUBETARGET
 memory_mapmode(DISABLE);
#endif

重新构建外部内存加载器（ExtMemLoader），并使用 CustomN6.stldr 替代它。

结论

通过遵循这些步骤，你可以成功调试在 STM32N6 上从外部闪存运行的代码。本教程提供了一种实用的方法，包括设置环境、配置调试器以及验证设置。

References

Getting started with STM32CubeN6 for STM32N6 series - User manual

How to proceed with boot ROM on STM32N6 MCUs - User manual

Discovery kit with STM32N657X0 MCU - User manual

STM32N647/657xx Arm<Sup>®</Sup>-based 32-bit MCUs - Reference manual