一、前言
1 L7 V" `5 {) m& C& ASTM32H5 是 ST 2023 年新推出的产品系列，与以往 MCU 不同的是， STM32H5 推出新的 product state 功能特性以替代以往的 RDP 功能。
5 b7 @9 ~: @- O% d  M7 w


/ }; |2 Q  X3 r; `如上图所示，product state 有如下状态 :

Open(0xED) : 完全 open 状态，相当于以前的 RDP0。

4 M8 d( }6 b! c  Y( P0 rProvisioning(0x17) : 此状态是专门用来做预配置的。
$ K9 `5 H( ]5 l) H; X( ^# n4 C2 S1 E
iROT-Provisioned(0x2E) : 用于 STiROT 或 OEMiROT。
# _1 t8 r8 B0 p' S, A3 ]7 W. Q
% U0 h3 j; \' c4 N) k0 B% {: GTZ-Closed(0xC6): Secure 区域关闭， 相当于 RDP0.5(仅在 TZEN=0xB4 时有效)。
# [% }: e+ X- T
Closed(0x72): S 和 NS 区域均受到保护，这点有些类似于 RDP1，此时调试口没法对其直接访问，但可通 过 DA 打开调试口或回退，这一点有点类似于 STM32U5 上的可带密码回退的 RDP2。
! K0 z6 x' C* L
1 m* g8 D0 w9 }) D' rLocked(0x5C): 完全关闭芯片的外部访问，相当于以往 STM32 芯片的 RDP2 保护等级。
* ?# Q( t, x0 V1 z6 T7 j' n, z2 S1 b
整体如下图所示:

' N/ c8 l6 J! w% Z& p
; ^: S; g, M( Z9 M) e; H3 q& y, t
# {  u5 s1 ?7 N( d其状态切换如下图所示 :

+ Z3 m1 f$ y& m/ ]
( N6 B/ P( [" c+ }4 ?6 M% f  ]2 }
& q( y, ?& ^: x% _% x如上图所示，product state 从 open->provisioning->iROT-Provisioned->TZ-Closed->Closed 如此从左到右是可切换的，但是，要从右到左如此回退，则必须要经过 DA[Debug Authentication]过程。如上图所示，经过 DA 后，要么完全回退到 Open 状态，要么部分回退到 TZ-Closed 状态。
! q' ~6 V* O0 P* A
所谓的 DA，就是通过向芯片提供证书(STM32H503 是提供密码)，通过芯片的身份认证后，允许向 芯片发起 product state 状态回退，或者重新打开调试口请求(仅当 TZEN=0xB4 时)。

由于新的 product state 和 DA 的引入，所有 STM32H5 开发者都必须掌握 DA 的用法。因此，本 文档针对 STM32H5 初学者，演示当 TZEN=0xB4 时, 使用证书来完成 DA 过程。

二、准备工作
! h+ f1 G9 ^5 e& o$ _( W开发板 : NUCLEO-H563ZI

+ _0 X# I/ d: G! z& Z' d' u$ \

$ T) |# u- }) v% H软件包 : STM32Cube_FW_H5_V1.1.0

工具：
STM32CubeProgrammer v2.14.0
  o' g# g5 H0 m/ Y4 rTera Term 串口终端显示
  l: F5 }3 X/ }7 p4 ETrust Package Creator(安装 STM32CubeProgrammer 时一并安装, 注意勾选)
0 m$ ~% V) F1 Q& kIDE: STM32CubeIDE v1.13.0
$ y; C! P* N8 T- C% wSTM32CubeH5 包我们需要将其放到一个没有空格没有中文的路径下，在本动手实验中，我们 默认将其放在路径 C:\workspace\目录下。
: M1 {' d4 b' X% E1 ]9 `/ O
9 d- i. x  f1 ^% r7 I三、生成 OBK 并测试
7 j& U2 p# }/ e在 STM32CubeH5 包下的路径 STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEOH563ZI\ROT_Provisioning\DA，在此目录下，已经包含了自带的默认 obk，密钥以及证书。其实 我们可以直接使用这些 obk 以及对应的证书和密钥，这里我们将重新生成一套，并测试它是否 OK。

9 g; v0 P% z0 E# _2 j" W3.1. 重新生成密钥对打开 TPC(TrustedPackageCreator)工具



在 xml file 处，导入 DA_Config.xml 文件 :
$ a4 i+ U% i7 j6 M/ M) P" @/ K, s4 `C:/workspace/STM32Cube_FW_H5_V1.1.0/Projects/NUCLEO-H563ZI/ROT_Provisioning/DA/Config/DA_Config.xml
3 j7 C$ S5 C* a! b- J! g' v如上图，在导入 DA_Config.xml 文件后，点击 Regenerate 按键后，将在 Keys 目录下重新生成公钥私钥对 :
: `( S) M* n3 c9 |* `6 w

$ M8 M( Q" [! s+ m
这组密钥对就是接下来需要使用到的密钥对了。
8 _% v( e9 @. C6 n# e/ p9 V) s% X其中 :
Key_1_root.pem 为私钥
" r; r7 Q) B2 FKey_1_root_pub.pem 为公钥

4 J1 a' D0 a) O; l" U3.2. 生成 DA OBK 文件
接下我们将创建 DA 的 obk 文件 :
6 H  y( F- H+ F4 p0 \; d
/ ]0 V3 F6 U3 J

  D1 ?1 }5 c# I0 y如上图所示，继续在 TPC 工具中，在 Permission Mask 下，激活允许的操作许可，被激活的就是 DA 认证通过后，允许的操作. 然后在 Output File 处选择输出文件。我们使用默认即可。然后点击 Generate OBKey 按键，则在 Binary 目录下生成 DA_Config.obk 文件 :


. t9 H, T- O/ e" Y8 G) E' y
+ o2 `3 S. q- v# t% w- a, A2 [这个 obk 文件就是我们后续将来做 DA 预配置(provisioning)的 obk 文件了。

7 N) v% U. l7 ]' }7 I4 U, r
3.3. 生成证书
接下来我们继续用 TPC 工具生成证书。
' Q# a  I' o% ?8 u
) E: d) ^) ^, B9 J

0 Z4 V: ~4 o- n/ a. L1 J- y' |如上图所示，在 Microcontroller 处选择 STM32H5-2M，在 Root Private Key 处我们选择之前生成的私钥文件 : C:/workspace/STM32Cube_FW_H5_V1.1.0/Projects/NUCLEO-H563ZI/ROT_Provisioning/DA/Keys/key_1_root.pem


而在Root Public Key处则选择之前生成的公钥文件：C:/workspace/STM32Cube_FW_H5 _V1.1.0/Projects/NUCLEO-H563ZI/ROT_Provisioning/DA/Keys/key_1_root_pub.pem

然后在 Permission Mask 处选择此证书所允许的操作许可。我们将 Full 回退 to TZ，以及Secure/Non Secure 下的 Level 1~3 的 Debug 权限许可全部打开。
: R: ~: x- B0 g3 R" h% G% K
: z, I' ~2 J7 p' k在 Certificate file 处选择输出文件，我们选择C:/workspace/STM32Cube_FW_H5_V1.1.0/Projects/NUCLEOH563ZI/ROT_Provisioning/DA/Certificates/cert_root.b64
即在 Certificates 目录下生成 cert_root.b64 文件，最后再点击右下角的 Generate Certificate 按键，最终在 Certificates 生成了 cert_root.b64 文件。

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如上图所示，在 Certificates 目录下将同时生成两个文件 : cert_root.b64， cert_root.cert。
其中 cert_root.b64 就是我们需要的证书文件了，它就是根证书。它将在后续步骤中进行 DA 时将会用到。而另一个生成的文件 cert_root.cert，我们并未用到它。

# d: ~$ [9 K8 R* I( j
/ d$ j8 q; I0 U; w* x$ t3.4. DA 预配置 (provisioning)
接下来我们将做 DA 预配置，在此之前我们确保使能 Trust Zone 功能，即 TZEN=0xB4。
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& p/ w" K6 h% a8 s  D
7 k- R' N( ^; E1 [# B1 [如上图所示，使用 STM32CubeProgrammer 连接芯片，并将 TrustZone 打开。
然后将 Product State 切换到 Provisioning 状态 :
6 b% z) c$ x8 t" Q

$ h$ d! N" P+ d0 [8 k" i
接下来正式做 DA 预配置…

* ?) n2 p2 N/ E
8 g$ ^  [) y6 p! v  B
" X/ b& @9 W  h如上图所示，在 STM32CubeProgrammer 左边选择盾牌图标，然后在上方选项卡处选择PROV，接着在 OBKey file path 处选择之前生成的 DA_Config.obk 文件 :
* O( N" |4 g, X$ J, e- J
) Q. {  L% ^2 E( Q  S& ZC:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Binary\ DA_Config.obk


最后点击 Start Provisioning 按键…
7 p# K. a' V: W! B


成功时，将弹出消息提示成功。此时表示，DA obk 文件已经预配置到芯片内部并且已经成功了。然后断开 STM32CubeProgrammer 的连接…



如上图所示，点击 Disconnect 按键，确保 STM32CubeProgrammer 已经断开连接。接下来我们将尝试用证书做 DA 回退…

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3.5. DA 回退


: U) D4 |* d6 W8 x* t9 c) K
如上图所示，在确保 STM32CubeProgrammer 断开连接的情况下，左边还是选择盾牌图标，上方选项卡处选择 DA，然后在界面中点击 Discover 按键…

: y7 m# a) K' ~1 v' _
; N% w% t- |9 S: d# {8 e6 z
如上图所示，在接下来的界面中，在 Key File Path 处选择之前生成的私钥文件 key_1_root.pem：C:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Keys\key_1_root.pe
- C7 o8 r. M- ]2 p# W
/ g4 t! T0 H! B: {# }& N. v- c. @如上图所示，在接下来的界面中，在 Key File Path 处选择之前生成的私钥文件 key_1_root.pem：C:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Keys\key_1_root.pe
2 _$ I) j, C$ m  {0 x
在 Certificate File Path 处选择之前生成的证书 cert_root.b64：C:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Certificates\cert_root.b6

" N2 n/ q9 m5 B然后点击右边的 Continue 按键…



6 F- c/ J& I% W* E6 s% n# ~" E如上图所示，在下方新显示出来的界面内容中，在左边选择 Full Regression， 即你想要的操作，然后点击右边的 Execte 按键…
+ }# ]# \' x) Z1 ~3 Y


如上图所示，弹出界面显示 DA 成功。
% ^! S0 H  H( s
这也就表示，之前生成的私钥文件 key_1_root.pem + 证书文件 cert_root.b64 正是匹配之前生成的 obk 文件 DA_Config.obk 的。

其中 DA_Config.obk 文件和固件 hex 文件是要给工厂烧录芯片用的。而私钥文件 key_1_root.pem + 证书文件 cert_root.b64 则是需要保留，将来工程师需要它们来做 DA 回退和 DA 调试用的。
* l3 E( D# W2 ]- @9 G% u. C, a
这里需要注意地是，如果上述 DA 回退未成功，则表示证书+私钥与之前预配置的 DA obk 不匹配，需要重新执行 3.1~3.5 节。直到 DA 回退成功为止，否则切记不要进入到下一步骤，不然很可能会由于证书不对无法回退导致芯片废掉(除非用户代码可以执行回退)。

" u! a' D5 g5 |7 T
" _( @4 l& k4 M9 I# y4 v: o四、运行一个程序并 DA 调试
4.1. 在 Open 状态下运行一个示例程序
使用 STM32CubeProgrammer，确保 product state =Open， TZEN=0xB4：
! L8 d; Z& B3 s% C

  |& I+ f  \/ Y- p2 P. {/ A# V+ i% K) b
& x" D- p# r( g4 S并确保：SECWM1_PSTRT=0x0 SECWM1_PEND=0x7F， SECWM2_PSTRT=0x7F SECWM2_PEND=0x0：
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9 ^# K& O  W6 j7 J+ }+ p& w+ C1 Q
' i( m1 e) {; q4 V1 r/ g
然后使用 STM32CubeIDE 编译 STM32CubeH5 包下的示例工程：STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\Examples\GPIO\GPIO_IOToggle_TrustZone\STM32CubeIDE 分别先后编译 S 和 NS 工程并烧录对应程序，并复位运行。正常情况下，可以看到板子上 LD5(橙色)， LD6(绿色)两盏灯在来回闪动。即表示测试程序运行 OK。
  R. K- s3 |. G$ m

4.2. DA 预配置
2 R/ ~: V$ _) G! @9 F& h, C接下来我们参照之前的 3.4 节，将 product state 切换到 provisioning 状态， 然后进行 DA 预配置。
  g7 |2 `6 q" T; U; ^$ p

& A7 ^5 M4 `: p2 D
如上图，切换到 provisioning 状态。
/ H% O. _$ y1 Q6 p& C. Y


$ i" D8 T2 [8 p+ F  ]+ U# V0 m( l如上图所示，导入之前生成的 DA_Config.obk 文件，然后点击 Start Provisioning 按键，进行预配置。


6 ]! |/ T1 c4 \( H# @$ O& S
弹出上面显示模式，则表示预配置已经成功。
7 H* H& F# _0 Y) o
& n* s1 X1 g: @8 ?9 f2 R" B! l
4.3. 修改状态到 Closed 状态

3 ]: J( t6 t( z. r- t- Q! r  c

- ?- D9 c3 `& {0 A4 D如上图所示，接下来将 product state 修改为 Closed 状态。此时 ST-Link 连接会自动断开，表示芯片内部调试口已经自己关闭了。
1 E! _4 M3 Z9 |# d此时查看板子，LD5、LD6 两灯依旧来回闪烁，说明程序在 Closed 状态下运行正常。只不过此时调试口是连接不上了。

4.4. DA 调试
4.4.1. 使用 STM32CubeIDE 调试 NS 工程
在 STM32H563 处于 Closed 状态下时，SWD 口默认是关闭的，此时是无法调试代码的，若想调试代码，必须得通过 DA 认证重新打开调试端口，好在这一功能已经集成在 STM32CubeIDE 中了。接下来我们将使用 STM32CubeIDE 调试 NS 工程，在 NS 工程的 Debug Configuration 中, 在 Debugger 选项卡下 :

( _  E" f7 b+ j& A; e6 G* E
- ^) f" |# [% ~0 h
; ~" h9 W, ^! T, g/ \0 ~9 B如上图所示，在 Reset behaviour 的 Type 下，选择 software system reset， 然后在 Debug Authentication 下勾上 Enable，在 Key path 后面选择之前生成的私钥文件 : C:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Keys\key_1_root.pem，在 Certification path 后面选择之前生成的证书 : C:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Certificates\cert_root.b64， 然后 Permission 后边选择 Debug Non Secure L1，然后点击 Debug 按键…

/ h' v  p7 k  T0 ]' E
9 O. E. q1 q8 b/ u0 t- j, C: u& M
0 J  d! Z; \* ~6 n8 m% k3 J$ s如上所示，程序在运行在 NS 工程的 main 函数开始处则停下来了，接下来你可以选择单步调试...

  D/ }/ E/ i( {4.4.2. 使用 STM32CubeIDE 调试 S 工程
& y% D  t7 o2 E0 A7 N7 fS 工程的调试配置有些许差异。

: Q3 @' U+ p. X" b/ ~3 U8 L/ Z$ p
( @/ D9 u) z) o8 u1 o+ G1 G6 ^
如上，Reset behaviour Type 为 None，同样在 Debug Authentication 下设置之前生成的私钥和证书，Permission 变为 Debug Secure L1。
7 N9 T, E# |% \) a
* z7 ]' j. I0 E$ p6 M$ X
% }$ c) H* N% I- q# `1 }% G4 ^
然后拖下来将 Verify flash download 之前的勾去掉(如上图所示)。


5 o* U  U5 E# m$ u# @
如上图所示，在 Startup 选项卡下，在 Load Image and Symbols 列表中选择当前工程的 Image，然后点击右边的 Edit…按键，然后在弹出的对话框中将 Download 前的勾去掉。点击 OK、Apply、并 Closed、关闭当前窗口。接下来在 S 工程中的源文件中的 xxx_it.c 源文件中的 systick 中断入口处设置一个断点， 如下图所示：
) t! z3 C" I! u( ^) L



& B0 t" N9 |' w+ r' B
( X5 [# s- @+ I

如上图所示，程序运行在断点处停下来了，接下来你可以单步调试 Secure 工程了。这是一种完全没有破坏现场的调试方法，适合当出现问题后，直接去查看出现问题的代码行。当然在调试 Non Secure 工程时，你也可以按此方法来配置。也可以达到不破坏现场的效果。
9 f$ a* ~3 [3 `
4.4.3. 在其它 IDE 中进行 DA 调试
由于其它 IDE 当前最新版本还并未将 DA 过程集成到 IDE 中，因此，需要利用 STM32CubeProgrammer 进行 DA 认证通过之后，才可以用 IDE 进行调试。

接下来我们将使用 STM32CubeProgrammer 通过 DA 来重新打开调试口。
2 S/ o7 @9 V- C! i' [
3 n: d0 }0 N2 v) @+ I7 W$ U) _
) G: U7 N" Z7 [& @8 x" l( G
在断开连接的情况下，在 STM32CubeProgrammer 中，选择 DA 选项卡，然后点击 Discover…

$ {: p0 l' H) T- q# d0 V, A

与 3.5 节类似，在上图中，选择之前生成好的私钥文件 C:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Keys\key_1_root.pem，以及证书文件 C:\workspace\STM32Cube_FW_H5_V1.1.0\Projects\NUCLEO-H563ZI\ROT_Provisioning\DA\Certificates\cert_root.b64，然后点击 Continue 按键…


( a! U# U. M% T  I& m" B
如上图所示，在下面新显示的内容中选择 Non-Secure Intrusive Debug(Level 1)，然后点击 Execte 按键…



, h; j3 w9 r1 z( z. f% b4 t如上图所示，表示 DA 已经成功，调试口已经重新打开。然后断开 STM32CubeProgrammer 的连接。
3 E; F, N5 m. `* e  a" ^: I# X" ^/ C
' x4 k$ t9 W% D接下来就可以选择你所使用的 IDE(如 Keil、IAR)调试 NS 工程了，如下图使用 IAR 调试 :
5 K& v, M7 L: ?4 O0 C; _


* |# Z$ ?# P% v, ?5 i4 g如上图所示，选择 Attach to Running Target 可直接 attach 上去查看当前运行的代码行。当然在之前 DA 步骤中，你也可以选择调试 S 工程 …


7 l. h/ J7 D8 I
: B5 j. }4 D. O4 J+ l5 L如上图所示, 在下面新显示的内容中选择 Secure Intrusive Debug(Level 1), 然后点击 Execte 按键…
0 y( @8 }6 g) k$ g$ T2 W
6 R% m9 ?1 T. [  l# P" \

如上图所示，表示 DA 已经成功，调试口已经重新打开。然后断开 STM32CubeProgrammer 的连接，接下来就可以选择你所使用的 IDE(如 Keil、 IAR)调试 NS 工程了。
9 H) w% r% |  C4 {3 m+ o' C

五、还原
" I! {$ I9 c  ?还原的过程参考 3.5 节，步骤完全一致。最终还原成功后，全片 Flash 内容已经擦除。最后，将 TZEN 直接修改为 0xC3。
4 D! ^5 N2 s' X2 f8 S) ^


至此，芯片完全恢复成原始状态。另外，DA 回退过后，之前预配置的内容也自动清空了， 因此，后续还需要重新进行预配置 (provisioning)。
( D+ N, |/ e. d$ h( A; r* o

转载自： STM32
如有侵权请联系删除
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7 T+ ?. y/ ]5 V: P1 }

值得收藏

按照操作指南操作，disconver后卡死无法disconver使用DA回退，这可能是什么原因导致的