STM32 Bootloader 中 DFU 使用限制

只看该作者 · 2021-11-10 10:21

前言
众所周知， STM32 所有的 MCU 中包含 Bootloader 代码，可以通过对 boot 引脚（ boot0， boot1）的配置从 bootloader 启动，
通过 spi/i2c/usb 等升级片内 FLASH，从而实现版本升级的目的。但是通过 USB 升级的时候，在低温(零下 10 摄氏度以下)的
情况下，出现升级失败的情况，很容易出现。

只看该作者 · 2021-11-10 10:22

问题现象
通过 bootloader usb 升级时，在温度低的情况下，发现有一部分芯片升级失败，而且重新尝试，仍然
升级失败。

只看该作者 · 2021-11-10 10:23

原因分析
考虑到用户的量很大，而且问题都是出现在低温的环境下，所以基本排除用户单板设计，布线等问题，
但是 bootloader 代码也非常的成熟，大量的被用户使用，所以软件问题也被排除，所以将问题的原因
定位在环境温度低造成的，而温度低会对哪些外设产生影响呢，查阅任何一款 MCU 的数据手册 HIS
部分的参数，都可以发现：

从这张表中可以看出，当温度低于-10℃时， HSI 的准确性会降低很多，误差变得相当大，
而熟悉 STM32 的工程师可能会有疑问， STM32 的 USB 模块需要非常精准的 48MHz 时钟，所以一般
时钟 HSE 作为其时钟源进行倍频和分频，为什么 HSI 低温时误差大会对其造成影响呢？
这里就要重新回到 bootloader 中来，虽然这一部分代码并非开源的，是芯片出厂后就固化到 MCU 里面
的

只看该作者 · 2021-11-10 10:23

如上描述，使用 usb 模块，一般情况下是必须用 HSE（有 CRS 功能的除外）的，但是作为 bootloader
而言，它本身是并不知道外接 HSE 的频率的，所以它就需要通过 HSI 去测算 HSE 的频率值，这个算
法比较简单，通过简单的枚举即可，但是这样做就带来了一个问题，那就是当 HSI 偏差过大时，估测
出来的 HSE 产生了偏差，这就最终导致了 USB 的 48M 时钟不准，产生了 usb 升级失败的问题！