STM32CubeProgrammer下载算法制作

本文档详细介绍了如何在STM32CubeProgrammer环境下制作和应用QSPI下载算法,以便将资源文件存储到QSPI flash中,减少对MCU内部flash的占用。以STM32H743和华邦W25Q01JV为例,通过MDK创建下载算法工程,并验证其正确性。

1. 摘要

本文档主要介绍,在STM32CubeProgrammer环境下,QSPI下载算法的制作和应用,方便将全字库和图片等资源文件存入QSPI flash里面,这样就可以开发炫酷的人机界面而不占用MCU内部flash资源。以STM32H743为例,QSPI flash用的是华邦的W25Q01JV  1G bits,  128M 字节。一部分用来存储界面的资源文件,一部分用作他用。

2. QSPI flash下载算法

STM32CubeProgrammer,此软件实现了之前的 DfuSe, STLINK 小软件和 Flashloader 三合一,并且支持外部 EEPROM, NOR Flash, SPI Flash, NAND Flash 等烧写,也支持 OTA 编程。

STM32CubeProg下载算法是一种用于擦除应用程序或将应用程序下载到 Flash 的程序代码。ST 自家的芯片都自带下载算法,存放在 STM32CubeProg 安装目录里面,但不支持的需要我们自己制作,和上次在IAR下制作下载算法一样,如果不支持的flash,就需要我们自己做一个工程,然后生成下载算法,放到安装目录下就可以应用了。

下面的目录就是各种flash在STM32CubeProgrammer下的下载算法,有四个基于ST的开发板的例程可以参考用来制作flash下载算法。每个例程都提供IAR和MDK以及TrueSTUDIO三种开发环境。

在使用 **IAR Embedded Workbench** 开发 STM32 项目时,如果你希望将你的 Flash 编程算法导出为 **STM32CubeProgrammer** 可识别的 `.alx` 文件(下载算法文件),你需要按照 **ST 定义的算法格式** 来制作一个 **Flash loader 算法**。 --- ## 🧩 一、背景知识 ### ✅ STM32CubeProgrammer 支持的 Flash 算法格式: - `.alx` 文件:是 ST 定义的 Flash 算法封装格式 - 它本质上是一个压缩包,包含: - `FlashPrg.c`:实现 Flash 编程接口的 C 文件 - `FlashPrg.h`:头文件 - `LinkerScript.icf`:链接脚本 - `project.jlink`:J-Link 配置文件(可选) - `Description.xml`:描述信息文件 --- ## 🧱 二、制作 Flash 下载算法的步骤 ### ✅ 1. 创建一个 IAR 工程(用于生成算法) - 新建一个 **Empty project** - 设置目标芯片为你要烧写的芯片(如 STM32F407) - 设置输出类型为 **Library (.a)** 或 **Executable (.elf)**(推荐 .elf) ### ✅ 2. 编写 Flash 编程接口文件 `FlashPrg.c` 这是关键文件,必须实现以下函数: ```c #include "FlashPrg.h" int Init(unsigned long adr, unsigned long clk) { // 初始化 Flash(如解锁、设置等待周期等) return 0; // 0 表示成功 } int EraseSector(unsigned long adr) { // 擦除一个扇区 return 0; } int ProgramPage(unsigned long adr, unsigned long size, unsigned char *buf) { // 写入一页数据 return 0; } int UnInit(unsigned long flags) { // 关闭 Flash(如加锁) return 0; } ``` ### ✅ 3. 添加 `FlashPrg.h` 头文件 ```c #ifndef __FLASH_PRG_H__ #define __FLASH_PRG_H__ int Init(unsigned long adr, unsigned long clk); int EraseSector(unsigned long adr); int ProgramPage(unsigned long adr, unsigned long size, unsigned char *buf); int UnInit(unsigned long flags); #endif ``` ### ✅ 4. 添加链接脚本 `LinkerScript.icf` ```icf /* Linker script for Flash loader */ define symbol __ICFEDIT_intvec_start__ = 0x08000000; define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x08000000; define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__ = 0x08007FFF; define memory mem with size = 4G; define region ROM = mem:[from __ICFEDIT_region_ROM_start__ to __ICFEDIT_region_ROM_end__]; initialize by copy with packing = none; do not initialize { section .noinit }; place in ROM { readonly, readwrite }; ``` ### ✅ 5. 添加 `Description.xml` 描述文件 ```xml <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <AlgoFile> <Name>STM32F407 Flash Loader</Name> <Family>STM32F4</Family> <Device>STM32F407</Device> <Version>1.0</Version> <Author>STM32 Dev</Author> <Comment>Flash programming algorithm for STM32F407</Comment> </AlgoFile> ``` --- ## 🔧 三、编译生成 `.elf` 文件 在 IAR 中: - 编译工程,确保无错误 - 输出 `.elf` 文件(默认在 `Debug/Exe` 目录下) --- ## 📦 四、打包为 `.alx` 文件 1. 创建一个文件夹,如 `MyFlashLoader` 2. 将以下文件放入该文件夹: - `FlashPrg.c` - `FlashPrg.h` - `LinkerScript.icf` - `Description.xml` - `your_project.elf` 3. 将整个文件夹压缩为 `.zip` 4. 将 `.zip` 文件重命名为 `.alx`,如 `MyFlashLoader.alx` --- ## 📁 五、在 STM32CubeProgrammer 中使用 `.alx` 文件 1. 打开 STM32CubeProgrammer 2. 进入 **“Download” 页面** 3. 点击 “Load Algorithm” 按钮 4. 选择你制作的 `.alx` 文件 5. 设置 Flash 地址范围 6. 点击 “Download” 开始烧写 --- ## 🧪 六、完整示例目录结构 ``` MyFlashLoader/ ├── FlashPrg.c ├── FlashPrg.h ├── LinkerScript.icf ├── Description.xml └── MyProject.elf ``` --- ## ⚠️ 七、注意事项 | 项目 | 注意事项 | |------|----------| | Flash 地址 | 必须与芯片 Flash 起始地址一致(如 0x08000000) | | 代码优化 | 算法代码不能使用动态内存分配 | | 函数接口 | 必须严格按照 `FlashPrg.c` 接口编写 | | 编译器 | 使用 IAR 的 ARM 编译器(armcc)或 IAR EWARM | | 芯片支持 | 如果是内部 Flash,需适配 HAL/LL 库函数 | | 外部 Flash | 如果是外部 Flash(如 QSPI),需实现 SPI/OCTOSPI 驱动 | --- ## ✅ 八、总结 | 步骤 | 说明 | |------|------| | 1. 创建 IAR 工程 | 用于生成 Flash loader 算法 | | 2. 编写 Flash 接口函数 | 实现 `Init`, `EraseSector`, `ProgramPage`, `UnInit` | | 3. 添加链接脚本和描述文件 | 用于打包为 `.alx` | | 4. 编译生成 `.elf` 文件 | | | 5. 打包为 `.alx` 文件 | 重命名为 `.alx` 并导入 STM32CubeProgrammer | --- ###
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