【源码】STLINK-V3MINI 高速USB仿真器，成功改刷【高速CMSIS-DAP】

radio2radio · 2019-09-01T06:04:14+00:00

2019-09-22 源码发布，同步github，拷贝见附件。期待同好一起改进，很好玩呀。" w4 Y( D# T; C, m 2019-09-29 更新，WinUSB+VCP做到了，和DAP v1+v2共存版，即是WinUSB与HID同时有。 6 v+ H/ D* `+ w$ n7 I2019-12-22 更新，SWD clock 达到18MHz（最大）。 0 R* p6 r2 x8 I2020-07-10 一个好消息，一个可能的坏消息。（见1楼底部）。( P# {3 P% M4 } 2020-07-25 新的Bootloader已经完成（YAB），可以在不破坏原厂Bootloader的情况下，刷CMSIS-DAP。甚至可以刷入两种版本。$ A5 B* N3 [4 O6 p7 M 如果想用回STLINK-V3，随时都可以再刷回来（小心，最好不要升级V3J6M2及后续版本，会锁死F723的SWD口）。 " {! C1 F1 Z' m/ K8 U, b9 s$ Y6 P$ A, {' X% z) H! D$ r0 V1 p1 C ]- [ http://github.com/RadioOperator/CMSIS-DAP_for_STLINK-V3MINI , [# R# ]% O: z7 a% q6 s0 H& y7 |3 @; ` YAB：5 S8 N, F8 a5 X& d https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-625998-1-1.html ; Y, g3 H J5 X2 h$ e1 k. x, n- Y9 Ahttp://github.com/RadioOperator/Yet_Another_Bootloader ( T: L" z' z3 G' r0 M; X0 M1 E( k' Q9 O) S 人生贵在折腾。8 d7 K/ H1 e- U6 V! s6 a ST公司推出了STLUNK的V3版本有一段时间了，全功能的V3有点小贵，300大元左右吧。偶然发现新出的STLINK-V3MINI小东西，具有我最常用的基本功能，价格便宜（标准价不到10美刀），果断出手，现将初步的使用情况和思考分享一下。 0 ^: l% `* U; ~; e9 d; q$ c) m6 P j% E 优点，USB2.0高速接口，比上一代V2，速度快很多，SWD/SWO连接速度可达24MHz，VCP的速度15MHz。（留意，烧录IC的下载速度还取决于目标板的MCU速度）。尺寸超小，PCB只有15x30mm。 5 A# s, }" r8 h3 |, d5 m缺点，只有1.27mm的14pin连接器插座，这对于我们习惯于使用杜邦线的，不方便。没有3.3V电源输出。被迫小改造了一下。 $ X4 H* {0 |# x4 U% r3 ~* K/ B, z3 u1 ?, `( m2 u& O5 F: q7 v 官网：http://www.st.com/en/development-tools/stlink-v3mini.html/ D- a. m2 W3 R. i7 ^ # T4 }- G! V3 c0 ?% u {6 B# U) S 就是它： ! ^8 R" c% @" W* {- m9 u/ u6 r : N# U& [, V% H" C2 l% `1 o 0 E3 q7 J( [ F' F+ E改造后：留意我加了一条红色的连线。6 p1 c3 H+ r" [' T 7 x9 U) X6 `3 b7 k( B / @; c7 Z2 W, I, L% w+ C * e: e3 K5 N1 ]2 v' S6 q从我实际使用的情况看，这个V3虽然是USB高速接口，也和其他具有USB2.0高速接口的仿真器一样，高速的优点并不明显。特别是大家常用的小IC，ROM不大，内核速度不高，V2仿真器足够使用，价格还便宜很多。但对于ROM大于512KB的大型应用，应该能够提高工作效率。) K Z7 j9 K) [ ' L: I1 n9 `( ^. r' p3 j) N后续可能的发展： h; O( @8 n; w$ i 1. 暂时还不能转换成J-LINK，Segger的转换软件还不支持，以后有没有不知道。0 j1 U2 ^$ R, x6 O" `3 a 0 l3 U: Z; [! U+ d; e3 a2. 二次开发，主控IC是BGA的STM32F723IEK6，216主频（据说可超频到300MHz以上，需散热），512KB-Flash，256KB-RAM，内置USB高速接口等，在外接器件要求不多的场合，可能可以用来做核心板使用。 7 @$ c5 ~7 h* j7 x: _9 ]( Y" s" x5 V* S9 h4 P 3. 二次开发，改成高速USB的CMSIS-DAP / DAPLink仿真器，硬件是现成的，以便用于其他厂家的IC开发。 , N% ?, m& p2 {7 b6 A9 z 8 M8 J6 `4 ]7 y+ y+ W) K4. 做成CMSIS-DAP以后，保留SWO和VCP（UART）功能，进一步还可以附带USB转 SPI / I2C / CAN / GPIOs功能，等等。硬件也是现成的，Flash足够你用。麻烦在于PC上位机软件，如果是专用的就没什么意思了。% n% w7 ]0 O c* ^& G$ m $ r. r$ S9 C- Z# j" Y& C4 J: ^2919-09-22更新，CMSIS-DAP源码，见附件。1 h+ }5 \7 U: u2 ] r 重要的一张图，花了我很多时间才搞出来的：+ B( Y2 x* |0 c0 c % b: R/ S! ], f; e 9 g+ y8 i% q4 [& d; iCMSIS-DAP有两个版本，一个就是大家用过的HID版本，经常称为CMSIS-DAP v1，我的这个v1加上了VCP（CDC）功能。 ! Q7 u; \* U' p" E h 6 ?7 t6 G5 J$ A) [% B 另一个不太常见的WinUSB版本，称为CMSIS-DAP v2。与HID版本相比的优势在于它使用了高速的WinUSB数据传输模式。同样具有Windows免驱动安装的好处，目前主流的IDE如KEIL/IAR/pyOCD都已经支持，但由于高速USB2.0的CMSIS-DAP仿真器市面上并不多，还没有流行开来。 ! `$ w1 q+ Q% r' v* R9 A+ H: h* Y* f! x WinUSB在设备管理器里面的位置，与STLINK出现在一起（我发现STLINKv2和v3，都是使用WinUSB模式传输数据）：5 `) D) R( ^+ ?* a $ z3 b/ V9 ]0 o* O% u# w; J1 \/ f! P: ]+ H$ v - z& ?3 z! _; Q( T1 d7 m1 ?还有许多方面可以玩的，比如：+ @7 N9 ~% b7 X* P - DAPLink版，有熟悉DAPLink的朋友不妨试一试，这个我不搞了，原因见下面分析。 0 W# K8 Y% W2 P - Bootloader，要做到USB拖拽固件下载。这个已经搞好了（YAB），还衍生出“绿色”版本的，CMSIS-DAP和STLINK-V3，可以刷来刷去，全部USB口操作，不用连接SWD口线。 3 z5 a: H4 V% |# a( k8 O - 更换USB驱动库，更换架构，比如基于STM32CubeMX的，等等。8 Z% v- B$ q' b( {5 c+ k% n - 还有......我们有512KB的Flash，能做很多很多事情。 2 f; X) j6 E- `' w8 V7 W8 r 9 M1 H: {/ m9 y/ p! W7 j. ~5 s4 i硬件方面，如果谁能买到便宜的IC，自己打板做一批，F723和F733都可以用，还有LQFP144和UFBGA176可选，TB大卖，别忘了送给我1块板子玩玩。 ' e! O' x% V0 @如果真的自己做板，千万别照抄，可以改进的地方很多。 1 n/ ?; s7 Q, K6 l & d% K2 j" |. G7 P N0 M1 C( x. Z# n, r8 k F & ` a1 s: E9 w; @! V6 r, \0 {: ?4 p O' ?0 i( }; W* S' _8 x) C 重要提醒：STLINK-V3仿真器的固件使用了加密技术！！！任何使用普通的方法试图读取FLASH内容的，将会导致FLASH清空，当然也就失去了原厂STLINK仿真器的功能。现在可以重刷Bootloader自行恢复STLINK-V3MINI（2020-07-10）。( Z) Y8 F) N0 a1 D * v7 ^! d2 s& w1 X/ G # B" ]( x. U. ~ j（以下内容与35楼相同，方便大家） 1 k" U: k7 {6 t5 k; v关于DAPLink的思考， & l7 g8 B9 `# h% l! `1 k, M- j 由于很想将现在的DAPLink移植到STLINK-V3MINI硬件上面，仔细研究了一下DAPLink的源代码。说实话，我没有使用过DAPLink，随着对DAPLink理念的深入理解，我发现移植DAPLink到独立的硬件上面，比如这个STLINK-V3MINI，意义不大。现决定放弃。 " N2 K ?( k4 |. n: r4 L" J" \' Z. J! |* D) o) H' y; _8 e3 y2 e, h3 I DAPLink是CMSIS-DAP的延申，主要是用于IC厂家在推广一款MCU时提供的开发板/演示板上面使用。功能类似于STLINK在STM32各种开发板上面所提供的辅助开发接口。5 C7 ]& S1 \9 N0 b ; U N, r) d* G" Q 1- DAPLink的控制IC，内部称为HIC，常见的是K20DX, LPC11U35, STM32F103等等。 HIC主要功能是运行CMSIS-DAP，具有USB-MSC自我更新能力，和拖拽下载目标板程序的功能，新版本具有WebUSB下载目标程序的功能。5 q2 ^1 \) @7 D x { ! S3 ^+ k3 j% r2- DAPLink可以提供一种标准的上位机可控的下载接口，开发板供应商，第三方上位机软件开发商，可以包装成各种傻瓜式的开发环境。目的是令整个系统容易使用，特别是给儿童使用。这与我们码农经常使用IDE来开发软件完全不是一码事儿。. S+ W3 `9 n$ K4 n! e# S/ x 9 n' g0 Q% @* h% I/ e' }3- DAPLink控制板，通常要与目标板一起提供给终端使用者，一般没有单独的设备出售。因为不同的目标板MCU不同，MCU程序的下载算法也不同，这就使得DAPLink的控制软件也不同，虽然有USB-MSC自我更新能力，也不能很方便地像JLINK / STLINK / CMSIS-DAP那样在不同的IC之间转换。; y6 A2 @$ `1 a- x' n6 O6 T( s 1 X! l; P/ ?$ D* j4- DAPLink所用的HIC要便宜，固件要成熟。这一点对开发板厂商很重要。是不是USB2.0高速（高速的价格贵好几倍），不重要。 ( k5 |5 \# k7 Q6 g( E " ]! w1 j" ?5 F) ^ 所以我..........放弃移植DAPLink，不搞了。有时间继续优化CMSIS-DAP。 4 a/ C8 v5 Q# m' \: \6 ~( K3 i 顺便说一下，使用独立的CMSIS-DAP，特别是这个高速版的，很好用。& t T- O `- K: k : a8 X, @& u3 i$ d - _3 e8 \+ _8 Q! k* [9 `, ^8 b 2020-07-10 一个好消息，还有一个可能的坏消息： 8 f, U+ s2 @, M2 q c好消息，有高手已经倒出了原厂的bootloader，并且分享出来（github），这样就可以在需要时恢复原厂的固件和STLINK-V3MINI功能了。 7 S P% l S5 C0 K$ O2 U- H; Z建议重刷的网友，一定要用unprotected那个文件，以免不小心锁死F723的SWD口而不能再用于开发调试F723程序了（用作STLINK-V3或CMSIS-DAP，还是没有问题的）。 # ? ^7 F) r4 v7 ~% i坏消息，最新版的STLINK升级软件，en.stsw-link007_V2-36-26，只要一使用来升级这个V3的固件，立刻就会锁死F723的SWD口而不会有任何提示，此后，这个升级了的，就只能通过USB-DFU的方式刷CMSIS-DAP（见上面说的YAB）和恢复V3，不能使用SWD口来调试F723的开发程序了。老一点的版本还不会有锁死的问题。可能的坏消息是，如果将来STM厂家生产出来的STLINK-V3MINI都是锁死SWD口的，那样我们就很难用来干别的什么了。希望STM网开一面，出货时不要锁SWD口。现在市场上的可能是最后一批。 9 L) ~: C% Q( G: _; O J2 G, z; B2 ]' |7 |0 G * h% q* E$ _# ]/ T( W- F& w. o2 S下面这个附件是最新的，与github一样。 $ I- _, _( e& S5 L% @0 i

【源码】STLINK-V3MINI 高速USB仿真器，成功改刷【高速CMSIS-DAP】

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radio2radio 发布时间：2019-9-1 14:04

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2019-09-22 源码发布，同步github，拷贝见附件。期待同好一起改进，很好玩呀。
2019-09-29 更新，WinUSB+VCP做到了，和DAP v1+v2共存版，即是WinUSB与HID同时有。
2019-12-22 更新，SWD clock 达到18MHz（最大）。
0 R* p6 r2 x8 I2020-07-10 一个好消息，一个可能的坏消息。（见1楼底部）。
2020-07-25 新的Bootloader已经完成（YAB），可以在不破坏原厂Bootloader的情况下，刷CMSIS-DAP。甚至可以刷入两种版本。
如果想用回STLINK-V3，随时都可以再刷回来（小心，最好不要升级V3J6M2及后续版本，会锁死F723的SWD口）。

http://github.com/RadioOperator/CMSIS-DAP_for_STLINK-V3MINI

YAB：
https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-625998-1-1.html
http://github.com/RadioOperator/Yet_Another_Bootloader

人生贵在折腾。
ST公司推出了STLUNK的V3版本有一段时间了，全功能的V3有点小贵，300大元左右吧。偶然发现新出的STLINK-V3MINI小东西，具有我最常用的基本功能，价格便宜（标准价不到10美刀），果断出手，现将初步的使用情况和思考分享一下。

优点，USB2.0高速接口，比上一代V2，速度快很多，SWD/SWO连接速度可达24MHz，VCP的速度15MHz。（留意，烧录IC的下载速度还取决于目标板的MCU速度）。尺寸超小，PCB只有15x30mm。
缺点，只有1.27mm的14pin连接器插座，这对于我们习惯于使用杜邦线的，不方便。没有3.3V电源输出。被迫小改造了一下。

官网：http://www.st.com/en/development-tools/stlink-v3mini.html

就是它：

改造后：留意我加了一条红色的连线。

从我实际使用的情况看，这个V3虽然是USB高速接口，也和其他具有USB2.0高速接口的仿真器一样，高速的优点并不明显。特别是大家常用的小IC，ROM不大，内核速度不高，V2仿真器足够使用，价格还便宜很多。但对于ROM大于512KB的大型应用，应该能够提高工作效率。

后续可能的发展：
1. 暂时还不能转换成J-LINK，Segger的转换软件还不支持，以后有没有不知道。

2. 二次开发，主控IC是BGA的STM32F723IEK6，216主频（据说可超频到300MHz以上，需散热），512KB-Flash，256KB-RAM，内置USB高速接口等，在外接器件要求不多的场合，可能可以用来做核心板使用。

3. 二次开发，改成高速USB的CMSIS-DAP / DAPLink仿真器，硬件是现成的，以便用于其他厂家的IC开发。

4. 做成CMSIS-DAP以后，保留SWO和VCP（UART）功能，进一步还可以附带USB转 SPI / I2C / CAN / GPIOs功能，等等。硬件也是现成的，Flash足够你用。麻烦在于PC上位机软件，如果是专用的就没什么意思了。

2919-09-22更新，CMSIS-DAP源码，见附件。
重要的一张图，花了我很多时间才搞出来的：

CMSIS-DAP有两个版本，一个就是大家用过的HID版本，经常称为CMSIS-DAP v1，我的这个v1加上了VCP（CDC）功能。

另一个不太常见的WinUSB版本，称为CMSIS-DAP v2。与HID版本相比的优势在于它使用了高速的WinUSB数据传输模式。同样具有Windows免驱动安装的好处，目前主流的IDE如KEIL/IAR/pyOCD都已经支持，但由于高速USB2.0的CMSIS-DAP仿真器市面上并不多，还没有流行开来。

WinUSB在设备管理器里面的位置，与STLINK出现在一起（我发现STLINKv2和v3，都是使用WinUSB模式传输数据）：
WinUSB Device.jpg

还有许多方面可以玩的，比如：
- DAPLink版，有熟悉DAPLink的朋友不妨试一试，这个我不搞了，原因见下面分析。
- Bootloader，要做到USB拖拽固件下载。这个已经搞好了（YAB），还衍生出“绿色”版本的，CMSIS-DAP和STLINK-V3，可以刷来刷去，全部USB口操作，不用连接SWD口线。
- 更换USB驱动库，更换架构，比如基于STM32CubeMX的，等等。
- 还有......我们有512KB的Flash，能做很多很多事情。

硬件方面，如果谁能买到便宜的IC，自己打板做一批，F723和F733都可以用，还有LQFP144和UFBGA176可选，TB大卖，别忘了送给我1块板子玩玩。
如果真的自己做板，千万别照抄，可以改进的地方很多。

重要提醒：STLINK-V3仿真器的固件使用了加密技术！！！任何使用普通的方法试图读取FLASH内容的，将会导致FLASH清空，当然也就失去了原厂STLINK仿真器的功能。现在可以重刷Bootloader自行恢复STLINK-V3MINI（2020-07-10）。

（以下内容与35楼相同，方便大家）
关于DAPLink的思考，
由于很想将现在的DAPLink移植到STLINK-V3MINI硬件上面，仔细研究了一下DAPLink的源代码。说实话，我没有使用过DAPLink，随着对DAPLink理念的深入理解，我发现移植DAPLink到独立的硬件上面，比如这个STLINK-V3MINI，意义不大。现决定放弃。

DAPLink是CMSIS-DAP的延申，主要是用于IC厂家在推广一款MCU时提供的开发板/演示板上面使用。功能类似于STLINK在STM32各种开发板上面所提供的辅助开发接口。

1- DAPLink的控制IC，内部称为HIC，常见的是K20DX, LPC11U35, STM32F103等等。 HIC主要功能是运行CMSIS-DAP，具有USB-MSC自我更新能力，和拖拽下载目标板程序的功能，新版本具有WebUSB下载目标程序的功能。

2- DAPLink可以提供一种标准的上位机可控的下载接口，开发板供应商，第三方上位机软件开发商，可以包装成各种傻瓜式的开发环境。目的是令整个系统容易使用，特别是给儿童使用。这与我们码农经常使用IDE来开发软件完全不是一码事儿。

3- DAPLink控制板，通常要与目标板一起提供给终端使用者，一般没有单独的设备出售。因为不同的目标板MCU不同，MCU程序的下载算法也不同，这就使得DAPLink的控制软件也不同，虽然有USB-MSC自我更新能力，也不能很方便地像JLINK / STLINK / CMSIS-DAP那样在不同的IC之间转换。

4- DAPLink所用的HIC要便宜，固件要成熟。这一点对开发板厂商很重要。是不是USB2.0高速（高速的价格贵好几倍），不重要。

所以我..........放弃移植DAPLink，不搞了。有时间继续优化CMSIS-DAP。
顺便说一下，使用独立的CMSIS-DAP，特别是这个高速版的，很好用。

2020-07-10 一个好消息，还有一个可能的坏消息：
好消息，有高手已经倒出了原厂的bootloader，并且分享出来（github），这样就可以在需要时恢复原厂的固件和STLINK-V3MINI功能了。
建议重刷的网友，一定要用unprotected那个文件，以免不小心锁死F723的SWD口而不能再用于开发调试F723程序了（用作STLINK-V3或CMSIS-DAP，还是没有问题的）。
坏消息，最新版的STLINK升级软件，en.stsw-link007_V2-36-26，只要一使用来升级这个V3的固件，立刻就会锁死F723的SWD口而不会有任何提示，此后，这个升级了的，就只能通过USB-DFU的方式刷CMSIS-DAP（见上面说的YAB）和恢复V3，不能使用SWD口来调试F723的开发程序了。老一点的版本还不会有锁死的问题。可能的坏消息是，如果将来STM厂家生产出来的STLINK-V3MINI都是锁死SWD口的，那样我们就很难用来干别的什么了。希望STM网开一面，出货时不要锁SWD口。现在市场上的可能是最后一批。

下面这个附件是最新的，与github一样。