如何通过STM32的串口实现简易脱机编程器.pdfVIP

如何实现一款简易脱机编程器 前言 本篇应用笔记为实现一个简易脱机编程器。 在实际产品的生产与升级过程中，很多的客户都需要有一个简易脱机编程器，该脱机编程器很简单， 在没有电脑环境中能够实现修改 MCU 内部 Flash 即可。不需要复杂的其他功能。接口方面也不需要很 复杂，只需要支持串口编程即可，最好是不用电池（这样够省电），成本要很低，还有就是携带方便 （出差的朋友可以随身携带）等等简单功能…… 其实，ST 提供了一个内部 Boot loader （这里有UART、SPI、I2C 等等接口，根据不同芯片有其 不同接口形式）并发布了一篇介绍内部Boot loader 的说明文档（AN2606 ），客户根据这个文档就能 自己写一个这样的程序，无论是在PC 端的还是在 MCU 端。但很多时候，为了加快实现速度，一般都 会先咨询 ST 是否可以提供这样一个范例 （开源的代码）来给客户做参考。因这个部分是客户的定制化 需求，每一个客户对于接口设计、硬件设计、软件设计都有自己的不同需求，所以没有一个范例来参 考。本文为了满足广大研发工程师需求，并为给使用 ST MCU 产品的客户一套快速实现该功能的参考 范例，我们就以使用 STM32 的芯片来实现一款脱机编程器。 通过本文档，您可以了解如何通过 UART 来实现一款简易的脱机编程器，并提供一个范例工程以 供大家参考。 注意：其实协议内容都是相通的，只是使用的接口不同而已，所以该工程也可以作为使用其他接口的客户来参考。 整体框架如下图所示： 硬件接口连接 要通过串口来进行编程，此款脱机编程器的串口一定需要引出，简单的三线串口即可（RXD、 RXD、GND），因脱机编程器上不带有电池等电源，就需要在目标板上引出工作电源 （也就是说，此 脱机编程器的电源是在目标板上引出的，在设计目标板的时候就需要考虑引出所需要的电源），加上 进入 BOOT 模式所需要的 GPIO 和控制 NREST 的 GPIO，一共是 6 根线：RXD、TXD、GND 、 Control_NRST 、VDD （目标板上的工作电压）和 Control_BOOT0。具体描述参见下表： 表 1 硬件连线说明 名称 数据/控制方向 描述 RXD 从脱机编程器到目标 MCU 目标MCU 的串口数据接收管脚 TXD 从目标 MCU 到脱机编程器 目标MCU 的串口数据发送管脚 GND 共地 VDD 从目标板到脱机编程器 从目标板提供电源给脱机编程器工作，典型值为 3.3V1 Control_BOOT0 从脱机编程器到目标 MCU 脱机编程器控制目标 MCU 的 BOOT0 管脚 Control_NRST 从脱机编程器到目标 MCU 脱机编程器控制目标 MCU 的复位管脚 1、电源方面只要满足工作电压即可。具体值请参考所选MCU 的数据手册 提醒：在设计接口的时候，可以再增加一个根线，设计为 7 根线的防止反接接口，这部分请自行设计。 如果想使用 STMFlashLoader Demo 软件下载固件到脱机编程器中，建议设计 MCU 的时候，参考下边 的原理图来设计最小系统，在此基础之上增加 PA9 和 PA10 的串口接口即可. 图一 脱机编程器最小系统原理图 2 本文所涉到的范例程序是基于 Nucleo-F030 这块板子上实现的，其有以下便利条件： 1、板载 ST-Link，可使用上位机软件 STM32 ST-LINK Utility 软件直接下载目标代码和更新脱机编 程器中的固件； 2、已经设计了一个用户按键和一个 LED 灯，分别用来实现开始编程命令和显示编程状态 ; 3、Nucleo 的板子上的 ST-Link