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
1 _  b0 F* B  V程。比如STM32L011xx、STM32L021xx、STM32F04x 和STM32F09x。有看过《STM32F091 空片使用System Bootloader
下载代码》和《STM32L011x 和STM32L021x 启动模式注意事项》的都知道这个功能。
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% A. q, l( f$ X$ r  R  @' p  m问题
! y" l7 c9 n  d7 p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
1.了解问题
3 m  {; @0 h5 a  V- l) A8 n" S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
对STM32L011D4P6 进行连接。界面如下：
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4 j) s- @. q! m当点击按钮“Next”进行连接的时候，此时弹出对话框：
. s. |+ {& D) D5 E* Y9 Z
无法连接。
  J: {0 _) X1 x  K/ l& H, K8 K
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。

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？

2.问题分析
6 a1 L( x) i  ?& z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
# v7 i( s+ m) qUtility 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：
& t# W7 r2 e7 j1 o7 U
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
! a! d4 Y8 J" u# }* o3 g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
, a7 n1 U5 [* S+ uBOOT0 脚拉低电平来从Flash program memory 启动是一样的。
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此时，再来看一下参考手册RM0037 是如何描述空检测的：
1 i; f- g+ J$ U, q& g8 S
. F+ m9 A" {, y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。
+ q% ]6 X- ?5 ^: v% }% D$ F2 ~1 ?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
# }0 K5 _- Y9 v3 B0 P( s" Z5 c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
要重新上电或者在FLASH_CR 寄存器中置位OBL_LAUNCH。

' r# p6 w6 ?) d$ y! v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
target 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 =
) s* j  n! U7 o- P1， 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
; X2 N2 Z3 y* Cdefining 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
% S% N  v4 T- G) s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
Loader 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。

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
0 u2 a( D3 e" K2 v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
从Flash program memory 启动的情况下。

处理
6 I' M- E6 h* I6 X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
4 x0 o& W$ a# d- l, P/ h  e使用JTAG/SWD 接口的情况下，更要小心。


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讲解的很详细