1.引言

STM32 MCU 在 bootloader 模式下，可以通过多种可用外设（USART、CAN、USB、I2C、SPI等）将程序下载到内部存储器中,详细内容可参考应用笔记 AN2606《STM32 microcontroller system memory boot mode》。本文档主要介绍利用 STLINK-V3SET 调试/编程工具的 I2C 接口将程序下载到 SDRAM 中并执行的方法。

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2.问题描述

问题源自客户的实际需求，希望通过 I2C 接口将程序下载到 SRAM 中执行，进行芯片功能性测试。

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3.问题分析与定位

关于在 Bootloader 模式下的应用程序下载，有多篇 LAT 可参考。例如《如何使用STM32NUCLEO 板来测试串口 Bootloader》、《一种在 IAR 中实现通过 SRAM 应用程序跳转到bootloader 的方法》等。应用程序下载到 SRAM 中，也有 LAT 可参考，如《一种在 IAR 中实现通过将程序在 SRAM 中调试的方法 》。通过调研，STLINK-V3SET 支持 I2C Bootloader 程序下载，可以实现在 bootloader 模式下的将应用程序下载到 SRAM 中。

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4.问题解决

本文档以 NUCLEO-F401RE 开发板为例进行介绍。本文档介绍方法分为 3 个步骤，首先进行硬件配置与接线，使得 STM32F401RE 与 STLINK-V3SET 通过 I2C 相连，同时保证 STM32F401RE 复位后可进入 bootloader 模式；其次进行软件配置与编程，通过 IAR 可以将程序下载到 SRAM 中；最后通过 STM32CubeProgrammer 软件进行程序下载并运行。下边按三个步骤分别介绍。

4.1 硬件配置与接线

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查看 AN2606 可知，通过 Boot0，Boot1 的硬件设置（Boot0 = 1，Boot1 = 0），可使 NUCLEO板上电复位后进入 bootloader 模式。STM32F401RE 的 I2C1, I2C2, I2C3 均支持 bootloader，这里选取 I2C1 接口实现在 bootloader 模式下的程序下载功能。

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关于 STLINK-V3SET 与 SRM32F401RE 之间的 I2C 连接，STLINK-V3SET 模块上已提供 680 欧姆上拉电阻，已通过闭合 JP10 跳线激活。同时还需要通过 NUCLEO 板为 STLINK-V3SET 提供 3.3V 供电。参考 AN2606 中 I2C 接线方式，两者的引脚接线如下表所示：

最后，用一根 USB Type A 转 Micro B 的线连接 STLINK-V3SET 和 PC，同样通过调试线给STM32 NUCLEO-F401RE 供电。

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4.2 通过 IAR 将程序下载到 SRAM 中

（1）在工程的链接选项中选择 stm32f411xe_sram.icf 。

（2）设置一下中断向量表的位置 :

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4.3 通过 STM32CubeProgrammer 将程序下载到 SRAM 中并运行

由于 bootloader 使用了一部分 SRAM 程序，需要修改下地址避免冲突。参考另一篇实战经验：《一种在 IAR 中实现从在 SRAM 运行的应用程序跳转到 bootloader 的方法》，对于 SRAM 中 bootloader 区域，我们从关于 bootloader 的应用笔记可以看到以下信息 :

从红色部分我们可以看到 bootloader 使用了一部分内部 SRAM,因此我们需要在stm32f411xe_sram.icf 中修改代码运行的起始地址来避免与 Bootloader 运行时的冲突:

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同时，需要修改下中断向量表的偏移量：

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在应用中我们写入以下程序 ，每隔 1s 闪烁 LED 灯。

最后，通过 STM32CubeProgrammer 进行程序下载。打开 STM32CubeProgrammer（版本 2.6），在 Serial number 选择 STLINK-V3SET，相关配置如图所示。端口选择 I2C,波特率设为 400KHz，地址设为 0x39(地址为 7 位，例如 STM32F401RE I2C1 地址为 0b0111001x，则 I2C 设置的地址为 0b0111001,即 0x39，不同系列 MCU 地址可能不同，请查看 AN2606)。

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点击 Connect 后，如果连接成功，如图所示。

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点击 Erasing & Programming,加载 Hex 文件，勾选 Verify programming 和 Run after programming，如下图所示。点击 Start Programming,开始程序下载。程序下载成功后，可以看到 LED2 以 1Hz 频率闪烁，同时 STM32CubeProgrammer 断开连接。若要重新连接，需要按 NUCLEO 板上的复位键，使得 MCU 进入 bootloader 模式。

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小结

利用 STLINK-V3SET，通过 STM32CubeProgrammer 软件的 I2C 接口下载程序生成的 HEX 文件后，我们可以看到程序下载到 SRAM 运行之后，LED 灯每隔 1s 闪烁 1 次，应用程序下载成功。