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• UM2237- STM32CubeProgrammer軟體工具介紹
概覽
STM32Cube家族中的STM32CubeProgrammer是STM32 MCU專用程式設計工具。它支援通過STLink的SWD/JTAG調試接口對STM32 MCU的片上存儲器進行擦除和讀寫操作；或者通過UART，USB, I2C，SPI，CAN等通信接口，利用出廠時固化在晶片内部的系統bootloader，對STM32 MCU的片上存儲器進行擦除和讀寫操作。
這裡需要說明的是STLink v2僅支援通過UART和USB通信接口對片上存儲器進行操作，而STLink v3增加了SPI，I2C和CAN通信接口的支援。除此以外，STM32CubeProgrammer還可以操作STM32 MCU的選項位元組和一次性可程式設計位元組。通過STM32CubeProgrammer提供的或者自己編寫的外部external loader，還可以對外部存儲器進行程式設計。
STM32CubeProgrammer提供了圖形化和指令行兩種使用者界面。除此之外，STM32CubeProgrammer還提供了C++ API，使用者可以将STM32CubeProgrammer的功能內建到自己所開發的PC端應用中。
圖形化使用者界面如下圖所示，在右側的配置區域，使用者可以選擇通過STLink調試接口，或者USB, UART等通信接口連接配接到STM32 MUC。連接配接到STM32 MCU後，在“Device information”區域可以看到目前MCU的型号，版本和Flash大小等資訊。
如果連接配接的是ST官方的開發闆，還會顯示該開發闆的名稱。那麼，這裡顯示的資訊都是來自哪裡呢？其中“CPU“型号，也就是核心型号，從核心的CPUID 隻讀寄存器讀得，該寄存器的說明在各個晶片系列對應的程式設計手冊中可以查到，比如STM32F7對應的程式設計手冊PM0253；晶片型号”Device ID“和晶片版本”Revision ID”分别來自STM32MCU的DBGMCU_IDC隻讀寄存器中的Device ID字段和Revision字段。
Flash大小“Flash size”的值，可以從系統Flash的Flash size隻讀寄存器中讀到。這些寄存器的說明都可以在各個晶片系列對應的參考手冊中的“調試支援”和“裝置電子簽名”章節找到，比如STM32H743的參考手冊RM0433。開發闆名稱“Board”對應的資訊，存儲在闆載的STLink中，是以隻有用ST開發闆自身闆載的STLink進行連接配接時才能看到這個資訊。
在STM32CubeProgrammer最左側一欄可以在不同的功能标簽頁之間切換，進行不同的操作。
接下來，我們會對STM32CubeProgrammer的主要功能進行介紹，關于STM32CubeProgrammer的具體操作步驟，請參考”UM2237-STM32CubeProgrammer軟體工具介紹”
片上存儲器擦除和讀寫
STM32CubeProgrammer支援按扇區對Flash進行擦除和全片擦除。可以導入多種格式的執行檔案進行燒錄，支援的檔案格式有：二進制檔案(.bin)，elf檔案(.elf，.axf，.out)，hex檔案(.hex)和摩托羅拉的S-record檔案(.srec)。
• 擦除操作
通過STLink與目标MCU建立連接配接後，在“Erasing&Programming”頁面下，可以按扇區對flash進行擦除，或者選擇“Full chip erase”按鈕，進行全片擦除。
• 燒錄操作
在“Erasing&Programming”頁面下，點選“Browse”按鈕導入可執行檔案，然後點選“Start Programming”進行燒錄。
也可以在“Memory&file edition”頁面下，打開要燒錄的可執行檔案，然後點選“download”進行燒錄。
在“Memory&file edition”的“Device Memory”頁面下，還可以讀出目前指定位址範圍的MCU存儲器值，并通過“Save As”菜單将讀出的内容儲存為二進制檔案(.bin), hex檔案(.hex)或S-record檔案(.srec)。
除了前面介紹的燒錄整個可執行檔案的方式以外，還可以在“Memory&file edition”的“Device Memory”頁面下直接修改某個位址的值，”回車”後STM32CubeProg會自動完成讀出-修改-擦除-回寫的操作。對于一次性可程式設計(OTP)位元組就可以通過這種方式進行程式設計。
選項字讀寫
點開OB頁面後，可以看到目前所連接配接MCU的選項字的設定情況。使用者可以在這裡修改選項字的值。具體選項字的說明，請參考對應MCU的參考手冊。
“二合一”燒錄
使用“Erasing&Programming”頁面下的“二合一”燒錄模式，可以在一次操作中完成FLASH和選項字的燒錄工作。選項字的配置使用STM32CubeProgrammer指令行的“-ob”指令。
比如，現在要在燒寫完Flash後，設定讀保護為level1。可以按以下步驟先進行設定：• 設定好要下載下傳的可執行檔案路徑
• 勾選“Automatic Mode”下的“Full chip erase”和“Download file”
• 在“Option bytes commands”的輸入框中輸入：“-ob rdp=0xBB”
然後點選“Start automatic mode”，STM32CubeProgrammer就會開始按順序執行上述的操作，同時在Log視窗顯示整個執行的過程和進度。
關于選項字指令 “-ob”的格式說明，可以參考UM2237的3.2.15章節。但“-ob”指令中OptByte字段的定義在UM2237中沒有說明，可以有兩種方法來查詢：
一種是通過STM32CubeProgrammer圖形界面下“Option bytes”标簽頁中的“Name”一欄的名稱，因為“-ob”指令中OptByte字段的定義與這裡是一緻的；
還可以通過“-ob displ”指令來顯示目前所有的選項字配置，進而也就可以知道各個OptByte字段的定義了。
外部存儲器讀寫
如果想要對通過SPI,FMC,QSPI等接口連接配接到STM32的外部存儲器進行讀寫操作，就需要一個external loader。
CubeProgrammer預設提供了STM32開發闆上內建的外部存儲器對應的external loader。
使用者如果使用了其他型号的存儲器，也可以自己生成external loader檔案(*. stldr)，詳細操作請參考UM2237的第2.3.3章節。後續我們也會針對這部分内容做更進一步的介紹。
在對外部存儲器進行操作前，必須先在“ExternalLoader”頁面下，選擇對應的external loader，該external loader會在接下來對外部存儲器的操作中用到。然後就可以在“Erasing&Programming”頁面和“Memory&file edition”頁面下進行擦除和燒寫的操作了。
Bootloader
STM32 MCU出廠時，内部的系統memory就已經燒好了bootloader，提供通過USART，USB，I2C，SPI，CAN等接口更新片上Flash的功能。
不同STM32 MCU型号支援的bootloader接口有所不同，具體可以參考應用手冊AN2606。
STLink v2或者STLink v3提供了從USART，USB，I2C，SPI和CAN等通信協定到USB的橋接接口，STM32MCU可以通過STLink v2或者STLink v3與PC端建立連接配接。
而STM32CubeProgrammer則提供了PC端的操作界面，可以通過bootloader對片上Flash進行擦除和燒錄。
STLink v2隻提供了USART和USB兩種通信接口，而STLink v3增加了I2C，SPI和CAN通信接口的支援。ST原來提供有兩個獨立的PC端軟體：“STM32 Flash loader demonstrator”和“Dfuse Demo”，分别支援USART bootloader和USB DFU功能，現在隻需要使用STM32CubeProgrammer一個軟體就可以支援所有這些通信接口了。
SWO資訊輸出視窗
我們在做開發的時候，經常會需要輸出一些調試資訊。常用的方法就是通過重定向printf到序列槽來進行列印，這種方法需要占用一路序列槽。還有一種方法就是将printf重定向到SWD調試接口的SWO口，通過SWO來輸出調試資訊。
STM32CubeProgrammer的SWV視窗可以顯示SWO發送的調試資訊，并且可以将所有接收到的資訊儲存在指定的“.log”檔案中。
指令行界面
STM32CubeProgrammer提供指令行界面，可以通過執行指令的方式實作大部分STM32CubeProgrammer的功能。
STM32_Programmer_CLI.exe可執行檔案在STM32CubeProgrammer安裝路徑下的bin檔案夾下，執行STM32_Programmer_CLI.exe可以看到所有支援的指令及參數說明。
指令行界面還提供了一些在圖形化界面不具備的功能，例如：建立可信任包，安全燒錄，計算CRC值等功能。詳細說明請參考UM2237。
圖中舉了一個通過SWD接口連接配接目标晶片并設定讀保護級别1的例子，通過“-c”指令先與目标晶片建立連接配接，再通過“-ob”指令修改讀保護的級别，完整的指令行指令為：STM32_Programmer_CLI.exe -c port=SWD -ob rdp=0xBB。
STLink固件更新
将STLink調試器連接配接到電腦後，打開STM32CubePorgrammer，重新整理STLink連接配接就可以看到目前STLink的固件版本。點選“Firmware upgrade”按鈕，打開STLinkUpgrade工具可以對STLink固件版本進行更新。
資源連結
如下圖所示，在浏覽器位址欄中輸入www.st.com/stm32cube，可以直接打開STM32Cube的首頁面。以這個頁面作為入口可以快速地找到STM32Cube生态系統下的所有軟體工具和軟體包，STM32CubeProgrammer也在這其中。
除此以外，直接在搜尋欄搜尋關鍵字“STM32CubeProg”也可以找到STM32CubeProg的首頁面。在STM32CubeProgrammer頁面的Overview标簽頁下有對STM32CubeProgrammer的介紹以及下載下傳連結，在Documentation标簽頁下可以找到其相關的文檔。
使用者手冊/應用筆記
使用者手冊/應用筆記
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所有STM32産品通用
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