STM32L011&STM32F091 空片检测进行 System Bootloader 编程注意事项

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前言
部分STM32 是具有空片检测功能的，以便直接进入System Memory 中执行Bootloader，方便通过某些个外设来直接进行编
程。比如STM32L011xx、STM32L021xx、STM32F04x 和STM32F09x。有看过《STM32F091 空片使用System Bootloader
# j& W9 m; s, h" ^/ ~下载代码》和《STM32L011x 和STM32L021x 启动模式注意事项》的都知道这个功能。

问题
某客户在其产品的设计中，使用了STM32L011D4P6。客户工程师反映STM32L011 为空片的时候，空片检测功能不存在，
无法使用串口升级程序进行升级。
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调研
3 ]# [: z- b7 `( n' g. H4 Q5 k1.了解问题
拿到客户的用户板，使用串口工具连接STM32L011D4P6 的USART2（PA9 和PA10），使用Flash Loader Demonstrator
' P% a3 a! {1 c- e% @. O对STM32L011D4P6 进行连接。界面如下：
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当点击按钮“Next”进行连接的时候，此时弹出对话框：
7 e6 L+ j: @! b; u3 X
无法连接。

使用STM32 ST-LINK Utility 对芯片进行连接，并点击菜单“Target → Blank Check”进行空片测试，确认芯片是擦除过的。

/ P& }& d; F9 P$ J5 B. L$ j9 R客户认为，空片情况下应该可以进入System Memory 而使用Bootloader 进行串口烧写的，为什么就连接不上呢？
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7 [" I9 P9 T7 G, X0 ]2 _8 e2.问题分析
仔细查看客户的板子，发现客户的BOOT0 脚是拉到低电平的，看起来应该是不会有问题啊。于是，继续在STM32 ST-LINK
Utility 中点击菜单“Target → Option Bytes…”来查看一下STM32L011D4P6 的选项字节，得到如下结果：

* B6 ?5 f3 W3 T  X1 @3 U5 Z  c. z可以看到，客户在选项字节中配置：nBOOT_SEL = 1， nBOOT0 = 1，nBOOT1 = 1，来达到使用选项字节而不使用BOOT0
1 V5 Q9 L6 J; V, Y8 ?. j0 e脚来达到从Flash program memory 启动的。也就是说，BOOT0 脚是没有被使用的。客户认为这个选项字节配置和使用
( e1 f6 A6 s9 r, A0 p# LBOOT0 脚拉低电平来从Flash program memory 启动是一样的。

此时，再来看一下参考手册RM0037 是如何描述空检测的：

从这段话中，我们知道“Empty Check”是内部有一个查空标志，可用于使用Bootloader 对未编程过的芯片进行简单编程。
当这个标志位被置“1”的时候，此芯片被认为是空的，系统将从System memory 中启动Bootloader，以允许用户进行代码
下载，而不是从Flash program memory 启动。此标志位只在载入Option bytes 时更新：当地址0x8000 0000 读出的内容为
0x0000 0000 时，此标志位置“1”，否则为“0”。这意味着当烧写完一个空片后需要在系统复位后执行代码的话，是必须
# [* c2 c7 A3 }0 o要重新上电或者在FLASH_CR 寄存器中置位OBL_LAUNCH。
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此处，我们需要注意到这一句话：“This flag is used when BOOT0 pin is configured to select Flash program memory as
. ^6 _  {8 i! r( J$ v  k; Htarget boot area.”注意了，这里写的是BOOT0 脚！不是选项字节中的nBOOT0。所以，在选项字节配置为nBOOT_SEL =
8 K# c. W$ m2 [+ b' a; _5 R3 u1， nBOOT0 = 1，nBOOT1 = 1 的情况下，虽然也是空片，却是不能进入System memory 中的Bootloader 的，也就导致无
法在这个情况下使用Bootloader 进行下载代码！
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来看一下STM32F091 的，参考手册RM0091 的“Empty Check”也有这么一句话：“This flag is used when BOOT0 pin is
" k) M, m* G) x% c! gdefining Main Flash memory as target boot space.”这里说的也是BOOT0 脚！对STM32F091 进行测试，也是一样的情况。
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3.问题解决
使用STM32 ST-LINK Utility 将STM32L011D4P6 选项字节中的nBOOT_SEL 位清掉，更新成功后复位，再使用Flash
8 w- T5 t. d3 b( wLoader Demonstrator 进行连接，证实已经可以正常连接，虽然此时的BOOT0 脚拉的是低电平。
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  v$ G6 p2 P  z1 k3 }+ I结论
在使用空片检测进入System Memory 中使用Bootloader 进行代码下载的时候，条件是启动配置使用的是BOOT0 脚为低电平
7 P: k4 l0 Q* P选择从Flash program memory 启动的情况下，而不是使用选项字节“nBOOT_SEL = 1， nBOOT0 = 1，nBOOT1 = 1”选择
$ \& h, ~. p0 {1 L" \! ?4 H从Flash program memory 启动的情况下。

处理
( \% u* r: y' A5 r1 y- V2 h在使用空片检测进入System Memory 中使用Bootloader 进行代码下载的时候，应该避免此选项字节情况的发生。特别是不
使用JTAG/SWD 接口的情况下，更要小心。

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讲解的很详细