本帖最后由 STM新闻官 于 2024-6-11 13:51 编辑
01引言
在 STM32G0B1 的 FLASH_ACR 寄存器中有个 DBG_SWEN 位，当这个位的值为 0 时，设备就禁用调试能力，无法通过调试器连接到设备，反之则启用调试能力。下图是参考手册中的相关描述: ▲ 图1. RM0444_rev5 的 3.7.1 章节 从上图中可以看出，FLASH_ACR 寄存器的默认值为 0x00040600，即 DBG_SWEN 位的默认值为 1，也就是默认情况下是允许调试访问设备的。
02问题描述
客户使用的是 STM32G0B1 的 I2C bootloader，bootloader 版本是 0x92，在执行完"Go"命令后使用 STM32CubeProgrammer 在"hot plug"模式下连接设备，但是连接失败，提示无法找到设备。
03问题复现与分析
使用 NUCLEO-G0B1RE 板进行测试，bootloader 版本与客户的一致都是 0x92，通过配置选项字节将设备配置为从 system memoery 自举（也就是复位后进入片内 bootloader 中执行）。下图是 STM32G0B1 的参考手册中关于 boot modes 的描述，如下图所示 : ▲ 图2. RM0444_rev5 的 2.5 章节 如上图所示，在 boot modes 中显示有两种配置可从 system memory 自举，这里我使用的配置是"nBOOT1=0x1, nBOOT_SEL=0x1, nBOOT0=0x0"，下图是通过 CubeProgrammer 配置选项字节的结果： ▲ 图3. 选项字节配置
配置完从 system memory 自举之后，我们可以看到"PC"指向 0x1FFFxxxx 的地址，这里就说明 MCU 已经在 bootloader 中运行了。 ▲ 图4. 配置完选项字节后的 PC 值
然后将应用程序下载到设备中(我这里下载到 0x08000000 地址处)，这一步主要是保证执行"Go"命令时可以跳转到可以运行的程序中。最后通过 I2C bootloader 引脚与 bootloader 主机端连接，然后执行"Go"命令。下图是 I2C bootloader 的"Go"命令在 host 端的流程图： ▲ 图5. AN4221_rev12 Go command: host side
下图是用逻辑分析仪抓取的"Go"命令的执行流程，跳转的地址是 0x08000000，可以 看出执行流程与文档中描述的一致，"Go"命令执行成功。 ▲ 图6. 逻辑分析仪抓取到的 Go 命令执行流程
"Go"命令执行成功后，接着使用 CubeProgrammer 通过 SWD 接口连接设备。在测 试时发现，在"hot plug"模式时连接失败，但是在"normal"模式并且复位模式为 "Hardware reset"时可以连接成功，但是在非"hardware reset"时不能连接成功。 ▲ 图7. 连接失败时的 log
▲ 图8. UM2237_Rev23 的 2.1.4 章节
从上图中的介绍我们可以看出，"hot-plug"模式在连接时不进行复位，而在 normal 模式会进行复位，并且复位方式可以自由选择。而"Software reset"和"Core reset"都需要通设置设备的寄存器进行复位，所以首先需要通过调试接口连接到设备进而才能操作设备的寄存器，而"Hardware reset"则不需要，因为它是通过 nRST 引脚进行的复位。
也就是说，测试结果显示，在执行完 "Go"命令后只有执行了硬件复位后才能通过调试 接口成功连接到设备。而在硬件复位后，设备会根据 boot modes 的配置选择自举地址， 这里的 boot modes 配置的是从 system meomry 中自举（片内 bootloader 就在 system memory 中），所以在复位后设备还是进入了 bootloader 中。也就是只有在执 行"Go"命令之后，才会出现不能通过调试接口连接到设备的情况，复位后重新回到 bootloader 后是可以的。从“前言”中的描述中我们可以知道 DBG_SWEN 的默认值为 1，所以很可能是在通 过 I2C bootloader 执行完"Go"命令后，设备的 FLASH_ACR 寄存器的 DBG_SWEN 位被 设置为 0 了，所以我们无法通过调试器进行连接。
04验证
4.1. 查看执行完 I2C bootloader 的"Go"命令后的 DBG_SWEN 的状态 在下载到设备的应用程序中添加打印 FLASH_ACR 寄存器的 DBG_SWEN 位的操作， 用来查看执行完 I2C bootloader 的"Go"命令后的 DBG_SWEN 的状态。 然后将程序下载到设备中，如果我们设置的 boot modes 从 main flash 中启动的话，我们可以看到 DBG_SWEN 位的值为 1，此时是可以通过调试接口连接到设备的。如下图所示： ▲ 图9. 从 main flash 中启动时的测试结果
如果是从 bootloader 启动，然后通过 I2C bootloader 的"Go"命令跳转到应用程序中执行的话。可以看到 DBG_SWEN 位的值为 0，在复位之前无法通过调试器连接到设备，也就是出现问题时的现象。如下图所示： ▲ 图10. 通过 I2C bootloader 的"Go"命令跳转到应用程序中执行的结果
所以从这里可以看出，执行完 I2C bootloader 的"Go"命令后，DBG_SWEN 位被设置 为 0，所以此时我们无法通过调试器连接到设备。但是这个位的默认值为 1，所以我们可 以通过复位来恢复其默认值，或者通过软件进行设置都可以将其设置为 1。
4.2. 通过软件将 DBG_SWEN 置位
HAL_FLASHEx_EnableDebugger()是 HAL 库中提供的将 DBG_SWEN 置位的函数， 下面是添加的代码。 将固件下载到设备中，并且从 bootloader 启动，然后通过 I2C bootloader 的"Go"命 令跳转到应用程序中执行。可以看到刚开始时 DBG_SWEN 位为 0，然后将 DBG_SWEN位置位，通过回读 DBG_SWEN 位的结果可以看到已经成功置位了 DBG_DWEN，此时再 通过"hot plug"模式就可以连接到设备。下面是测试结果：
▲ 图11. 测试结果
通过上面两个测试我们可以看出，在 STM32G0B1x 的 0x92 版本的片内 bootloader 中，如果通过 I2C 接口执行"Go"命令跳转到应用程序时，DBG_SWEN 位将会被清零，此 时也就无法通过调试器连接到设备。如果想要恢复设备的调试能力的话，需要在应用程序 添加设置 DBG_SWEN 位为 1 的操作或者进行复位。
05小结在 STM32G0B1x 的 0x92 版本的 bootloader 中，通过 I2C 接口执行完"Go"命令跳转 到应用程序时，会将设备的 DBG_SWEN 位配置为 0，也就是禁用设备的调试能力。如果 我们想要恢复调试能力的话，可以在应用程序中添加设置 DBG_SWEN 位为 1 的操作。但 是其它型号或者其它版本的 bootloader 执行"Go"命令后，不一定会有这种设置，我们应 该具体应用具体分析，详细可以参考 AN2606，AN2606 是 STM32 bootloader 的说明 文档。
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