前言
% W! E* y+ L% l4 c* e5 k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下载代码》和《STM32L011x 和 STM32L021x 启动模式注意事项》的都知道这个功能。

4 {" K; v. }7 X" M; U- W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。
+ g, Q& T( v2 I) K( B4 N

调研
: T  A' I. f* a4 A6 G! t1.了解问题
- @/ u2 [& W$ I9 _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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当点击按钮“Next”进行连接的时候，此时弹出对话框：
8 `8 A6 k# e7 ^, G) O# n/ v

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1 y' x' Z+ W; ~' J) M) {8 S, _" `  J无法连接。
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% J, j; i$ X0 ]& L; 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。
! i& i. B7 @; ~7 u6 `; |3 X
0 J  I8 v4 n* Q1 z  X

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？


/ s7 t) [% F2 ^1 G2.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：


) P# X. ]' g: x: B
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BOOT0 脚拉低电平来从 Flash program memory 启动是一样的。
7 |2 N! W% l* F6 _- c
此时，再来看一下参考手册 RM0037 是如何描述空检测的：

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0 Z) R& y( |- D9 |
+ p- z8 X& L4 s# w3 }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，是必须要重新上电或者在 FLASH_CR 寄存器中置位 OBL_LAUNCH。

/ h+ m" |! l# f1 Q, p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 =1， 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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3 v* T) d( `6 n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 isdefining 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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# k; Y  t& H, l8 S0 U# D) U3.问题解决
' p' g+ E4 Q4 z/ g, |1 z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。
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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。
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处理
7 S. i' C# V+ W0 l+ 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。特别是不使用 JTAG/SWD 接口的情况下，更要小心。
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