USB DFU IAP 例程移植的两个话题

只看该作者 · 2021-11-10 14:18

前言前言
在 STM32 的系列产品中，很多型号都带有 USB 接口，为使用 USB 来进行代码升级提供了便利。这些型号中又有很大一部分
可以通过内部 System Memory 中的 Bootloader 直接进行 USB DFU 升级，具体哪些型号支持 USB DFU，可参考应用笔记
AN2606《STM32 微控制器系统存储器自举模式》。有些型号虽然有 USB，但是 System Memory 中的 Bootloader 并没有支
持 USB DFU，比如 STM32F102 / STM32F103、或者 Bootloader V2.x 的 STM32F2xxx、 STM32F303，等等，或者用户希
望通过不同的触发方式进入 bootloader 来进行 USB 下载，比如接收一串编制好的数据来触发。那么，就要使用 USB DFU
IAP 了。关于如何使用 USB DFU IAP 的简要说明，可参考另一份文档《利用 USB DFU 实现 IAP 功能》。在这里，主要要谈
的是在 USB DFU IAP 例程进行移植时，需要注意的两个地方。

只看该作者 · 2021-11-10 14:19

问题问题一
某客户在其产品的设计中，使用了 STM32L073RBT6。客户在开发过程中，使用 STM32L0Cube 库中的 STM32L073Z_EVAL
的 DFU_Standalone 进行代码移植，完成后在使用 Dfuse Demo 软件烧写用户代码时发生了错误。

只看该作者 · 2021-11-10 14:20

调研调研
1.1.了解问题
客户在开发中使用了 STM32L0Cube 库 STM32Cube_FW_L0_V1.7.0，对里边的
\Projects\STM32L073Z_EVAL\Applications\USB_Device\DFU_Standalone 例程进行修改，以应用于用户板。客户已经根据
硬件上的区别，对 LED 灯和按键的 I/O 口配置做了相应的修改，并在 main.h 中使能了 USE_USB_CLKSOURCE_CRSHSI48，
因为其使用 STM32L073 内部的 48MHz 振荡作为 USB 时钟源。客户编译通过后，使用 ST-Link 将其下载到
STM32L073RBT6 中。然后断开 ST-Link，使用 USB 进行连接， PC 可以认到“STM Device in DFU Mode”。打开 Dfuse
Demo 软件，也可发现已经识别到 STM32L073 处于 DFU Mode。

但是，当用户选择了“ Verify after download”，并点击“ Choose”按键选择用户代码.dfu 文件后，并点击“Upgrade”进行
烧写，发现弹出了提示发生错误的对话框，如下：

只看该作者 · 2021-11-10 14:21

2.2.问题分析
STM32L073Z_EVAL 开发板使用的芯片型号为 STM32L073VZT6，其 Flash 容量为 192KB，地址从 0x08000000 到
0x0802FFFF。而客户所使用的 STM32L073RBT6，其 Flash 容量为 128KB，地址从 0x08000000 到 0x0801FFFF。检查项
目中的 usbd_conf.h 文件中的代码，客户并未作任何修改，也就是说，以下两个定义没有根据实际的型号进行修改：

复制

#define USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD 0x08003C00 /* Start user code address:

ADDR_FLASH_PAGE_120 */

#define USBD_DFU_APP_END_ADD 0x0802FF80 /* Start address of latest

flash page: ADDR_FLASH_PAGE_1535 */

USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD 和 USBD_DFU_APP_END_ADD 定义了用户代码空间的开始页和结束页。从这可以看出，
用户代码是从 0x08003C00 开始的，也就是第 120 页，而结束于第 1535 页。 STM32L073VZT6 从第 0 页到第 1535 页共
1536 页，每页 128 Bytes。客户使用的是 STM32L073RBT6，总共才 1024 页。显然，这里对 USBD_DFU_APP_END_ADD
的定义并不对，需要修改为第 1023 页的地址。

只看该作者 · 2021-11-10 14:22

3.3.问题解决
将 usbd_conf.h 中的 USBD_DFU_APP_END_ADD 修改为第 1023 页的地址：

复制

#define USBD_DFU_APP_END_ADD 0x0801FF80 /* Start address of latest

flash page: ADDR_FLASH_PAGE_1023 */

问题解决， USB DFU 可以下载代码了。可是别急，这样就已经修改好了吗？再来看第二个话题。

只看该作者 · 2021-11-10 14:23

问题二
在问题的解决过程中，有没有注意到 Dfuse Demo 界面中显示“ 1536 sectors”？这明显不对，来看看怎么修改。

只看该作者 · 2021-11-10 14:23

调研调研
1.1.了解问题
在 Dfuse Demo 界面中，双击“ 1536 sectors”，可以看到 Internal Flash 的详细信息，如下：

只看该作者 · 2021-11-10 14:24

2.2.问题分析
从上图可以了解到，实际上这里所定义的 Sector 的大小为 128Bytes，也就是 STM32L073 的 Page，所以这里的 Sector 定义
与 STM32L073 的参考手册定义的 Sector 是不一样的，不要造成误解。在 RM0367 中，每 128Bytes 为 1 个 Page，每 32 个
Page 才是 1 个 Sector。所以不要误会就行了。在这个 Mapping 窗口中，也可以看到地址 0x08003C00 之前的空间为 Readonly，也就是 Bootloader 所处的空间为只读，以避免对这部分代码的重写。而后面的空间，也就是用户代码所处的空间为
Read/Write/Erase。
这些信息是从哪里来的呢？其实它来自于 usbd_dfu_flash.c 里边定义的描述符 FLASH_DESC_STR，如下：

复制

#define FLASH_DESC_STR "[url=home.php?mod=space&uid=2283616]@internal[/url] Flash /0x08000000/120*128 a,1416*128 g"

来解释一下这个描述符的内容：
0x08000000 为起始地址。“a”代表的是 Read-only，“ g”代表 Read/Write/Erase。也就是说，“ a”所指明的区域为
Bootloader 的空间，“ g”所指明的区别为用户代码空间。大小由前面的数字决定，乘号“*”前面的为 Sector 的个数，后面
的为 Sector 的大小，这里的意思就是从 0x08000000 开始，前面 120 个 Sector（每个 Sector 为 128 字节）为 Read-only，后
面 1416 个 Sector（每个 Sector 为 128 字节）为 Read/Write/Erase。
举另外一个例子，在\Projects\STM32L053C8-Discovery\Applications\USB_Device\DFU_Standalone\Src 下的
usbd_dfu_flash.c 是这样定义的：

复制

#define FLASH_DESC_STR "@Internal Flash /0x08000000/28*01Ka,36*01Kg"

它的意思就是前面 28 个 Sector（每个 Sector 为 1KB）为 Read-only，后面 36 个 Sector（每个 Sector 为 1KB）为
Read/Write/Erase。因为在这个例子中，用户代码起始地址为 0x08007000。在 Dfuse Demo 的界面中，你也将看到只有 64
个 Sector，双击打开后能看到每个 Sector 为 1KB。
搞明白这个事，就知道如何去修改这个描述符 FLASH_DESC_STR，让它符合 STM32L073RBT6 的大小了。

只看该作者 · 2021-11-10 14:25

3.3.问题解决
STM32L073RBT6 有 1024 页，每页 128 字节，所以需要修改描述符 FLASH_DESC_STR 定义如下：

复制

#define FLASH_DESC_STR "@Internal Flash /0x08000000/120*128Ba,904*128Bg"

只看该作者 · 2021-11-10 14:29

附加附加话题
如果用户代码空间的定义还是这样的：

复制

#define USBD_DFU_APP_DEFAULT_ADD 0x08003C00 /* Start user code address:

ADDR_FLASH_PAGE_120 */

#define USBD_DFU_APP_END_ADD 0x0801FF80 /* Start address of latest

flash page: ADDR_FLASH_PAGE_1023 */

但是描述符 FLASH_DESC_STR 的定义修改为：

复制

#define FLASH_DESC_STR "@Internal Flash /0x08000000/28*01Ka,100*01Kg"

那会发生什么情况呢？
将 Bootloader 程序编译后烧写到 STM32L073 中，然后使用 USB 接口进行连接，打开 Dfuse Demo。首先，可以看到界面中
显示的就是 128 Sectors，双击打开，每个 Secotor 大小为 1KB。

只看该作者 · 2021-11-10 14:30

接下来，来烧写一个用户代码，从 0x08003c00 地址开始的。在 Verify 时，就会弹出错误的对话框：

验证在 0x08003C00 的地址就已经发生了错误：烧录文件该地址的数据为 0x58，但是读回来的是 0x00。这就是因为我们把
描述符 FLASH_DESC_STR 错误地定义成了前面 28KB 为 Read-only，也就是从 0x08007000 开始才是可读/可写/可擦除的。
所以，在 0x08007000 之前的空间是不可擦除和写入的，也就导致了这样的情况。
这个附加话题也只是为了强调这个描述符 FLASH_DESC_STR 的重要性。