67.1 初学者重要提示
  本章主要为大家介绍系统bootloader的理论知识，下个章节为大家实战。

5 \9 k$ Q1 @9 y$ x/ ~5 r67.2 系统bootLoader基础知识
STM32的系统存储区自带bootloader，此程序是ST在芯片出厂时烧录进去的，主要用于将用户应用程序下载到芯片内部Flash。支持USB，SPI，I2C，CAN，UART等接口方式下载。如果大家的应用程序打算采用这种接口方式进行升级，可以考虑采用系统bootloader，简单易用，无需用户自己写bootLoader了。

& u# U7 C; Z% t+ r9 y1 x  W更重要的是，使用系统BootLoader可以不依赖硬件boot引脚，可以直接从应用程序跳转到系统BootLoader，这样灵活性就很大了。

% W; L+ ]9 g1 }- X1 D9 b$ x67.2.1 系统bootLoader执行流程
下面是STM32H7的BootLoader程序执行流程，简单了解下即可：

. K) c1 `* o3 r! {

* q" x2 f5 h5 y- P6 w6 s关于这个执行流程，要特别注意一点：如果在进入系统BootLoader前就插入了USB线，会导致进入系统BootLoader后优先执行USB DFU，其它的接口方式将没有机会执行。

! F+ f- C, l3 F, w1 E67.2.2 系统bootLoader使用的引脚
STM32H7的Bootloader使用到的引脚分配如下：
2 D# G) o+ m$ O9 _+ b" i1 ]! q

67.3 进入系统bootLoader的方法
STM32进入系统BootLoader主要有两种方法，一种是设置boot引脚，另一种是应用程序直接跳转到系统BootLoader。

67.3.1 设置硬件boot引脚进入系统bootLoader
H7的启动方式比较更灵活，只需一个boot引脚。但是一个引脚只能区分出两个状态，为了解决这个问题，H7专门配套了两个option bytes选项字节配置，如此以来就可以方便设置各种存储器地址了。
' y9 W2 i  |& ]# H. J* t5 z: R

' ~0 P  q$ O$ I0 N: m& S2 pBOOT_ADD0和BOOT_ADD1对应32位地址到高16位，这点要特别注意。通过这两个选项字节，所有0x0000 0000到0x3FFF 0000的存储器地址都可以设置，包括：
/ ^/ s0 I; T+ O) V' X; z( c, A
! N3 U5 f  `2 r9 C  所有Flash地址空间。
: g7 Z, O5 H3 E* `, c  所有RAM地址空间，ITCM，DTCM和SRAM。
设置了选项字节后，掉电不会丢失，下次上电或者复位后，会根据BOOT引脚状态从BOOT_ADD0，或BOOT_ADD1所设置的地址进行启动。也就是说是，H7可以从0x0000 0000到0x3FFF 0000所有地址进行启动，这点与F4完全不同，F4系列是固定从0x0000 0000启动的。
7 A/ F/ _/ Z0 @( ]# {: b
STM32H7的boot引脚设计：

. g% s* o4 p' U( z

5 ?3 E: Z1 ~6 Q  L* ~7 ]使用BOOT功能，注意以下几个问题：
% {/ `: S# B. Y, C# I+ K( |# L  L$ J
: U6 b# u' w& f$ [0 Y# u& i  如果用户不慎，设置的地址范围不在有效的存储器地址，那么BOOT = 0时，会从Flash首地址0x0800 0000启动，BOOT = 1时，会从ITCM首地址0x0000 0000启动。
  如果用户使能了Flash Level 2保护，那么只能从Flash地址空间进行启动。
4 P6 s6 o2 D" C# C1 I* Y( |. ^67.3.2 用户应用程序跳转到系统bootLoader
7 `) [9 Z, T* j3 Y0 D+ Y9 `除了使用boot引脚控制运行系统BootLoader，也可以上电后跳转，跳转前注意以下问题：

) r7 C6 {3 o5 n  h( ]5 Y  禁止所有外设时钟。
! D& M4 g! C4 K: K) W  禁止使用的PLL。
  禁止所有中断。
$ x' k# G" m; X' O  清除所有中断挂起标志。
- n' _  E% F0 h( U) R; F  k* z0 L  如果使用Go命令，对于BootLoader中使用的硬件外设寄存器，跳转前是不会设置到复位值的，如果用户代码中恰好也用到这些寄存器，需要重新配置。这里要特别注意的是BootLoader会用到看门狗，并且喂狗时间设为最长了，如果用户代码里面要用到看门狗请根据需要重新配置，并且看门狗一旦开启是无法关闭的。
0 m* v8 I* S) E1 M; b6 R+ s1 `  对于具有双bank特性的STM32，为了能够从用户代码跳转到系统boot，需要将系统boot代码区使用寄存器SYSCFG重映射到0x0000 0000（除了F7和H7系列）。对于STM32F7系列，需要禁止nDBOOT / nDBANK 特性，然后跳转到系统boot区。
  如果用到系统bootloader的DFU/CAN接口，需要用到HSE时钟，这个时钟的频率是通过内部HSI/MSI检测出具体频率。因此，由于外部温度等各种情况，内部HSI的精度会受到影响，从而影响检测出来的HSE时钟有较大误差，最终导致DFU/CAN运行失败。
8 }2 k% A+ ~8 ?) x+ h) u! g
& F+ q& |( B+ F' L具体实现会在下一章节为大家讲解。
' f6 O% l8 B3 ?% X; F( ^
67.4 退出系统bootLoader的方法
当前主要研究了USB DFU和串口IAP退出bootLoader。
" i# D+ S) }) t# S) b; Z
  USB DFU
6 I1 M# f; h( b+ Q' k: R2 b: G当芯片工作在系统bootLoader的USB DFU模式，更新完毕程序后，不会自动退出USB DFU，需要重新复位芯片后才会退出。由于DFU模式会用到USB线，插拔USB线是难以避免的，所以是否支持自动退出，并不影响。
) ^  D4 _3 j( k  y9 ~* q
; m1 v. r+ D2 w2 t; q  串口IAP
当芯片工作在系统bootLoader的串口升级模式，更新完毕程序后，可以自动退出。所以基于串口的组网设备，使用系统bootloader非常方便。
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3 X* [, Z1 s1 N5 V  _) Y67.5 系统bootLoader的擦写管理
注：这部分知识点有个了解即可。
* O5 I( ]* d5 ]2 L# I0 M
3 [, `) e% N8 m/ q7 o8 c使用bootloader命令进行的所有写操作都只能字对齐（地址应该是4的倍数）。要写入的数据数量也必须是4的倍数（接受未对齐的半页写地址）。
  有些产品不支持批量擦除操作。使用BootLoader进行批量擦除时，有两种方法可用：
  使用扇区擦除命令一个一个删除。
  将保护级别设置为1，然后设置为0（使用读保护命令，然后使用读非保护命令），将导致大批量擦除操作。
  STM32 L1和L0系列的Bootloader除了支持操作内部Flash，内部SRAM，可选字节等，还支持操作Data Memeory（数据存储区，貌似是指的EEPROM）。数据存储区支持读写操作，而不支持擦除命令，如果要擦除，写0即可。另外对此存储区的写操作必须是4字节对齐（写地址），并且写入的数据也是4的倍数。
  F2, F4, F7 和 L4除了支持操作内部Flash，内部SRAM，可选字节等，还支持操作OTP存储区。仅支持读写操作，不支持擦除命令。
! B8 v+ z- |- m1 B% _( \  F2, F4 和 F7系列的内部Flash写格式依赖于供电电压范围，默认的写操作只支持字节（半字，字和双字是不支持的），为了增加写操作速度，用户施加足够的电压范围以允许写操作按半字，字或双字，并通过虚拟内存位置的boot程序更新此配置。该内存位置不是物理地址，但可以根据协议使用常规的BootLoader读写操作。该存储位置包含4个字节，分别为如下表所述：
5 |5 c  A7 S; c+ v6 c$ ^
2 y2 m% D) [9 v. K6 ^

" k+ ]& I  |+ b- i( R0 c4 B67.6 总结
+ t" B0 m3 X) \; w4 X2 y2 D本章节就为大家讲解这么多，更新相关的知识看ST的应用笔记AN2606。

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