STM32CubeProgrammer STM32CubeIDE下载算法 外部存储QSPI Flash

于 2020-12-07 22:04:49 发布
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分类专栏： STM32 文章标签： stldr
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随言：

在外地出差，闲着也是闲着，写写笔记。

STM32CubeIDE QSPI间接模式和内存映射模式 读写W25Q64：STM32CubeIDE QSPI间接模式和内存映射模式 读写W25Q64_sudaroot的博客-优快云博客_qspi内存映射

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理论来说，STM32CubeProgrammer和 STM32 ST-LINK Utility下载算法程序是一样的，都能相互使用。

但是不知道为什么，STM32CubeProgrammer调用外部存储下载程序没有问题，STM32 ST-LINK Utility调用却失败。

不过也没关系了。不过没关系了，生产就用STM32CubeProgrammer，开发就用STM32CubeIDE。

所以一开始我是以STM32 ST-LINK Utility的例程去编程，然后无论我怎么测试都不行。但是我把生成的stldr下载算法文件放到

STM32CubeProgrammer这个软件试试，结果能正常下载，真的是耽误了我不少时间。

至于STM32 ST-LINK Utility为什么不行，搜索了一下，都没找解决相关问题的资料，故我放弃了，改用STM32CubeProgrammer。

结束：

下面是已经编辑好的源码，

工程有HAL库版本的，寄存器版本的（移植某点原子）。

可以根据自己的硬件自行更改。

附上链接：STM32CubeProgrammerFlashAlgorithm.rar_stm32cubeide外部flash下载-嵌入式文档类资源-优快云下载

硬件：STM32H743IIT6 + W25Q64

        /**QUADSPI GPIO Configuration
        PF6     ------> QUADSPI_BK1_IO3
        PF7     ------> QUADSPI_BK1_IO2
        PF8     ------> QUADSPI_BK1_IO0
        PF9     ------> QUADSPI_BK1_IO1
        PB2     ------> QUADSPI_CLK
        PB6     ------> QUADSPI_BK1_NCS

正文:


1、资料

文档：

《UM0892 User manual STM32 ST-LINK utility software description》

例程：

我是用STM32 ST-LINK Utility安装路径下的N25Q512A_STM32F769I-EVAL，因为这个是用HAL库写的。

C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\STM32 ST-LINK Utility\ST-LINK Utility\ExternalLoader\N25Q512A_STM32F769I-EVAL

2、Dev_Inf.c file

该文件中定义了存储信息结构。

下面显示了此构造函数定义的信息类型的示例：

#if defined (__ICCARM__)
__root struct StorageInfo const StorageInfo = {
#else
struct StorageInfo const StorageInfo = {
#endif
"External_Loader_Name",      // 设备名 + 版本号
MCU_FLASH,                   // 设备类型
0x08000000,                  // 设备开始地址
0x00100000,                  // 设备大小 (1MBytes/8Mbits)
0x00004000,                  // 页编程大小 16KBytes
0xFF,                        // 擦除后的默认值
// 指定扇区的大小和地址（下面的示例）
0x00000004, 0x00004000,      // Sector Num : 4 ,Sector Size: 16KBytes
0x00000001, 0x00010000,      // Sector Num : 1 ,Sector Size: 64KBytes
0x00000007, 0x00020000,      // Sector Num : 7 ,Sector Size: 128KBytes
0x00000000, 0x00000000,      // 结束

比如现在用的是W25Q64 是QSPI FLASH芯片，大小是8MByte，编程页大小是256字节，最小擦除单位是4KB。

下面我在编程页写4096字节，是为了提高写入的效率。

/* This structure containes information used by ST-LINK Utility to program and erase the device */
#if defined (__ICCARM__)
__root struct StorageInfo const StorageInfo  =
{
#else
struct StorageInfo const StorageInfo  =
{
#endif
    "STM32H743_W25Q64_REG", 	 	             // Device Name + version number
    SPI_FLASH,                  					   // Device Type    
    0x90000000,                						   // Device Start Address
    0x00800000,                 						 // Device Size in Bytes (8MBytes/64Mbits)
    0x1000,              						         // Programming Page Size 4096Bytes
    0xFF,                       						 // Initial Content of Erased Memory
// Specify Size and Address of Sectors (view example below)
    0x00000800, 0x00001000,     				  	 // Sector Num : 2048  ,Sector Size: 4KBytes
    0x00000000, 0x00000000,
};

3、Loader_Src.c file

  • int Init (void)：Init函数，定义用于连接到外部存储器的GPIO，进行初始化，使用的IP的时钟。
  • int Write (uint32_t Address, uint32_t Size, uint8_t* buffer)：它对用RAM范围内的地址定义的缓冲区进行编程。
  • int SectorErase (uint32_t StartAddress, uint32_t EndAddress)：它擦除由起始地址和结束地址定义的存储扇区。
  • int Read (uint32_t Address, uint32_t Size, uint16_t* buffer)：其中“地址” =读取操作的起始地址，“大小” =读取操作的大小，“缓冲区” =指向读取数据的指针。注意：对于QSPI / OSPI（Quad-SPI / Octo-SPI）存储器，可以在Init函数中定义存储器映射模式，在这种情况下，Read函数无效。
  • uint64_t Verify (uint32_t FlashAddr, uint32_t RAMBufferAddr, uint32_t Size)：选择“编程时验证”模式时将调用此功能。这个功能检查编程的存储器是否对应于存储器中定义的缓冲区内存。
  • int MassErase (void)：全部擦除，删除全部内存。

4、编程：

这次移植一下寄存器版本。HAL版本移植很简单，把缺失的文件补上，然后上根据硬件修改QSPI参数。

1、先把STM32 ST-LINK utility安装文件夹下的例程复制到桌面，重命名为test。

C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\STM32 ST-LINK Utility\ST-LINK Utility\ExternalLoader\N25Q512A_STM32F769I-EVAL

2、重新选择芯片设备。

把红框的文件都删除了。

找到正点原子的寄存器QSPI测试代码。把下面文件夹的代码复制到我们的test文件夹，添加到工程中。

Dev_Inf.c 上面写出来了，下面是Loader_Src.c

#include "sys.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "w25qxx.h"
#include "led.h"
#include "qspi.h"
#include "usart.h"

#define		SPI_FLASH_CHECK		0x0FFFFFFF

/**
  * Description :
  * Initilize the MCU Clock, the GPIO Pins corresponding to the
  * device and initilize the FSMC with the chosen configuration
  * Inputs    :
  *      None
  * outputs   :
  *      R0             : "1" 			: Operation succeeded
  * 			  "0" 			: Operation failure
  * Note: Mandatory for all types of device
  */
int Init (void)
{
    __disable_irq(); 
    Stm32_Clock_Init(100, 1, 2, 2); //设置时钟,400Mhz
    delay_init(400);				//延时初始化
    W25QXX_Init();		            //初始化W25QXX
    
    return 1;
}


/**
  * Description :
  * Read data from the device
  * Inputs    :
  *      Address       : Write location
  *      Size          : Length in bytes
  *      buffer        : Address where to get the data to write
  * outputs   :
  *      R0             : "1" 			: Operation succeeded
  * 			  "0" 			: Operation failure
  * Note: Mandatory for all types except SRAM and PSRAM
  */
int Read (uint32_t Address, uint32_t Size, uint8_t* buffer)
{
    Address = Address & SPI_FLASH_CHECK;
    W25QXX_Read(buffer, Address, Size);
    return 1;
}


/**
  * Description :
  * Write data from the device
  * Inputs    :
  *      Address       : Write location
  *      Size          : Length in bytes
  *      buffer        : Address where to get the data to write
  * outputs   :
  *      R0           : "1" 			: Operation succeeded
  *                     "0" 			: Operation failure
  * Note: Mandatory for all types except SRAM and PSRAM
  */
int Write (uint32_t Address, uint32_t Size, uint8_t* buffer)
{
    Address = Address & SPI_FLASH_CHECK;
    W25QXX_Write_NoCheck(buffer, Address, Size);
    return 1;
}


/**
  * Description :
  * Erase a full sector in the device
  * Inputs    :
  *     None
  * outputs   :
  *     R0             : "1" : Operation succeeded
  * 			 "0" : Operation failure
  * Note: Not Mandatory for SRAM PSRAM and NOR_FLASH
  */
int MassErase (void)
{
    W25QXX_Erase_Chip();
    return 1;
}

/**
  * Description :
  * Erase a full sector in the device
  * Inputs    :
  *      SectrorAddress	: Start of sector
  *      Size          : Size (in WORD)
  *      InitVal       : Initial CRC value
  * outputs   :
  *     R0             : "1" : Operation succeeded
  * 			 "0" : Operation failure
  * Note: Not Mandatory for SRAM PSRAM and NOR_FLASH
  */
int SectorErase (uint32_t EraseStartAddress, uint32_t EraseEndAddress)
{
    EraseStartAddress = EraseStartAddress & SPI_FLASH_CHECK;
    EraseEndAddress = EraseEndAddress & SPI_FLASH_CHECK;
    EraseStartAddress = EraseStartAddress -  EraseStartAddress % W25QxJV_SUBSECTOR_SIZE;    //Erase 4KBytes

    while (EraseEndAddress >= EraseStartAddress)
    {
        W25QXX_Erase_Sector(EraseStartAddress);
        EraseStartAddress += W25QxJV_SUBSECTOR_SIZE;        //Erase 4KBytes
    }

    return 1;
}

/**
  * Description :
  * Calculates checksum value of the memory zone
  * Inputs    :
  *      StartAddress  : Flash start address
  *      Size          : Size (in WORD)
  *      InitVal       : Initial CRC value
  * outputs   :
  *     R0             : Checksum value
  * Note: Optional for all types of device
  */
uint32_t CheckSum(uint32_t StartAddress, uint32_t Size, uint32_t InitVal)
{
    uint8_t missalignementAddress = StartAddress % 4;
    uint8_t missalignementSize = Size ;
    int cnt;
    uint32_t Val;
    uint8_t value;
    StartAddress = StartAddress & SPI_FLASH_CHECK;
    StartAddress -= StartAddress % 4;
    Size += (Size % 4 == 0) ? 0 : 4 - (Size % 4);

    for(cnt = 0; cnt < Size ; cnt += 4)
    {
        W25QXX_Read(&value, StartAddress, 1);
        Val = value;
        W25QXX_Read(&value, StartAddress + 1, 1);
        Val += value << 8;
        W25QXX_Read(&value, StartAddress + 2, 1);
        Val += value << 16;
        W25QXX_Read(&value, StartAddress + 3, 1);
        Val += value << 24;

        if(missalignementAddress)
        {
            switch (missalignementAddress)
            {
                case 1:
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 8 & 0xff);
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 16 & 0xff);
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 24 & 0xff);
                    missalignementAddress -= 1;
                    break;

                case 2:
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 16 & 0xff);
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 24 & 0xff);
                    missalignementAddress -= 2;
                    break;

                case 3:
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 24 & 0xff);
                    missalignementAddress -= 3;
                    break;
            }
        }
        else if((Size - missalignementSize) % 4 && (Size - cnt) <= 4)
        {
            switch (Size - missalignementSize)
            {
                case 1:
                    InitVal += (uint8_t) Val;
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 8 & 0xff);
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 16 & 0xff);
                    missalignementSize -= 1;
                    break;

                case 2:
                    InitVal += (uint8_t) Val;
                    InitVal += (uint8_t) (Val >> 8 & 0xff);
                    missalignementSize -= 2;
                    break;

                case 3:
                    InitVal += (uint8_t) Val;
                    missalignementSize -= 3;
                    break;
            }
        }
        else
        {
            InitVal += (uint8_t) Val;
            InitVal += (uint8_t) (Val >> 8 & 0xff);
            InitVal += (uint8_t) (Val >> 16 & 0xff);
            InitVal += (uint8_t) (Val >> 24 & 0xff);
        }

        StartAddress += 4;
    }

    return (InitVal);
}


/**
  * Description :
  * Verify flash memory with RAM buffer and calculates checksum value of
  * the programmed memory
  * Inputs    :
  *      FlashAddr     : Flash address
  *      RAMBufferAddr : RAM buffer address
  *      Size          : Size (in WORD)
  *      InitVal       : Initial CRC value
  * outputs   :
  *     R0             : Operation failed (address of failure)
  *     R1             : Checksum value
  * Note: Optional for all types of device
  */
uint64_t Verify (uint32_t MemoryAddr, uint32_t RAMBufferAddr, uint32_t Size, uint32_t missalignement)
{
    uint32_t InitVal = 0;
    uint32_t VerifiedData = 0;
    uint8_t TmpBuffer = 0x00;
    uint64_t checksum;
    Size *= 4;
    MemoryAddr = MemoryAddr & SPI_FLASH_CHECK;
    checksum = CheckSum((uint32_t)MemoryAddr + (missalignement & 0xf), Size - ((missalignement >> 16) & 0xF), InitVal);

    while (Size > VerifiedData)
    {
        W25QXX_Read(&TmpBuffer, MemoryAddr + VerifiedData, 1);

        if (TmpBuffer != *((uint8_t*)RAMBufferAddr + VerifiedData))
            return ((checksum << 32) + MemoryAddr + VerifiedData);

        VerifiedData++;
    }

    return (checksum << 32);
}

在当前工程文件夹中生成stldr文件，cmd.exe /C copy "!L" ".\@L.stldr"

把生成好的stldr放到STM32CubeProgrammer安装文件夹的ExternalLoader里面。

打开STM32CubeProgrammer软件。如下图操作。

如果连接不上0x90000000，尝试多几次连接。

如果下载校验都成功，那么就成功了。

如果是使用STM32CubeIDE下载，则先要把stldr文件放到

C：\ ST \ STM32CubeIDE_1.3.0 \ STM32CubeIDE \ plugins \ com.st.stm32cube.ide.mcu.externaltools.cubeprogrammer.win32_1.3.0.202002181050 \ tools \ bin \ ExternalLoader \

打开STM32CubeIDE软件，修改下载配置

如果擦除下载和校验都顺利的话，那么就成功了。

但是程序肯定不会运行的，缺少一个启动程序MemBoot。

同理，仿真也不行，必须有启动程序MemBoot才能仿真。

移植到其他芯片

如果移植到其他芯片的话，不是和我使用的H743一致，只需按照下面修改即可。

比如我借了一块的H750板子，下面是引脚分配图。FLASH芯片也是W25Q64

    PE2     ------> QUADSPI_BK1_IO2
    PB2     ------> QUADSPI_CLK
    PD11     ------> QUADSPI_BK1_IO0
    PD12     ------> QUADSPI_BK1_IO1
    PD13     ------> QUADSPI_BK1_IO3
    PB6     ------> QUADSPI_BK1_NCS 

以W25Q64_STM32H743I_HAL工程这个代码为例。

1、修改设备芯片STM32H750VB

2、修改QSPI引脚，因为H750板子还是W25Q64，并不是其他的芯片，故W25Q64驱动无需改动，否则改之。

把回调函数void HAL_QSPI_MspInit(QSPI_HandleTypeDef* hqspi)；

void HAL_QSPI_MspDeInit(QSPI_HandleTypeDef* hqspi)引脚修改完成即可。

3、编译，放到STM32CubeProgrammer安装文件夹的ExternalLoader里面文件夹下面。

4、测试下载。

5、如果不成功有可能void SystemClock_Config(void)这个时钟函数有问题，

我一般是用Cube系列软件生成的，再粘贴过来。

  全篇完。

本人是一个嵌入式未入门小白，博客仅仅代表我个人主观见解，记录成长笔记。
笔记是以最简单的方式，只展示最核心的原理。
若有与 大神大大 见解有歧义，我绝对坚信 大神大大 见解是对的，我的是错的。
若无积分等无法下载源码，可加入QQ群657407920下载交流经验。感谢~！

 

 

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