一、引言
在嵌入式应用系统中，越来越多的应用需要扩展外部 Flash 来满足存储需求，例如 GUI 的应用，需要将视频、图片、字体等素材存储在外部 Flash。对于 SPI、FMC、 FSMC、QSPI、OCTOSPI、SDMMC 等接口存储器，需要一个 Flash Loader，把资源下载到外部 Flash。在 STM32CubeProgrammer 安装目录的“bin/ExternalLoader”目录下，ST 提供了官方开发板对应的 Flash Loader，也就是 stldr 文件。但官方提供的 Flash Loader 数量有限，不能完全满足用户需求，需要用户根据自己的 MCU 型号、Flash 类型，开发自己的 Flash Loader。
: q6 j+ h& O9 V3 H# s- b5 v# z
1 y" f- H2 R% ]$ x  N- ]ST 的 X-Cube-DISPLAY 是 STM32Cube 扩展包，3.0 版本提供了 SPI/QSPI 接口的 MX25L6433F 的 Flash Loader 的源码工程，用户可以基于此进行自己 Flash Loader 的开发。本文档就是根据 X-CUBE-DISPLAY 3.0 所提供的 Flash Loader 工程，以 NUCLEO-STM32G474+GFX01M2 开发板为例，介绍了 STM32CubeIDE、KEIL、IAR 等不同编译器利用 X-CUBE-DISPLAY 所提供的 API 来生成外部 Flash Loader 的方法。
, Z# `0 m, I& o9 g% z
2 @# v+ k9 N2 o; W0 j. O二、Flash Loader 的开发过程
/ C6 a5 H5 b* W7 x2 N8 f/ N& o- M参考 ST 在 X-CUBE-DISPLAY 3.0.0 所提供的 Flash Loader 工程，外部 Flash Loader 的开发过程主要包括以下 3 步。
（1）更新 Dev_Inf.c 中的存储器芯片信息。
（2）重写 Loader_Src.c 中的相关接口函数。
+ `# w- _! s( I（3）更改输出文件名。

项目配置好后编译整个 Flash Loader 项目，将生成一个 ELF 文件，文件的扩展名取决于所使用的编译器，Keil 的为.axf，EWARM 的为.out，STM32CubeIDE 的为.elf，通过编译后处理指令更改为 stldr 扩展名的文件，将该 stldr 文件复制到 “bin/ExternalLoader”目录下就可以被 STM32CubeProgrammer 使用了。
1 {. @+ I. ~; f) P3 z; i! t6 S
( z" b" D( Q: F* D2.1. Dev_Inf.c 介绍
此文件中定义的 StorageInfo 结构提供有关外部存储器的信息。用户在制作自己的 Flash Loader 时，需要根据 Flash 的参数来更新相关信息。
& b$ l2 Y6 i( K! a+ r6 ]( W5 N
1 [9 l1 E  C& [8 w2.2. Loader_Src.c file
该文件包含了制作外部 Flash Loader 所需的接口函数，主要包含初始化，擦除，写入以及读出等操作。其中 Init，Write， SectorErase 这些函数是必需的，不能被省略。除了这些函数之外，您还可以重写 Read，Verify，MassErase 函数。

2.2.1. Init
Init 初始化连接到外部存储器的 GPIO 引脚以及初始化 IP 所用的时钟。
4 S+ ^5 \' `( `- }7 B- k# B如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0。
int Init (void)

2.2.2. Write
Write 函数将在 RAM 定义的缓冲区写入到外部存储器。
如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0。
int Write (uint32_t Address, uint32_t Size, uint8_t* buffer)

( f: p* P3 Y/ h2.2.3. SectorErase
擦除内存指定的扇区。其中起始地址等于要擦除的第一个扇区的地址，结束地址等于要擦除的结束扇区的地址。
如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0。
1 P) u$ N3 Z: Z5 kint SectorErase (uint32_t StartAddress, uint32_t EndAddress)
# i* [( H0 P1 `7 e! `
2.2.4. Read 功能
+ |% [. y; Z. V/ l/ _9 A5 A* rRead 函数将存储器指定地址的数据读取到内存中的缓冲区中。
* \5 S1 F/ n3 h' {2 f. [! D如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0
+ u1 `1 E0 d8 T" ]) \int Read (uint32_t Address, uint32_t Size, uint16_t* buffer)

7 ]/ [7 o: O  I/ ?9 I2.2.5. Verify
8 y' `9 d% n! c3 R! a" b功能当选择“边编程边验证”模式时调用验证函数。此功能检查编程的内存是否与 RAM 中定义的缓冲区相对应。
! \  Y. S" z9 C/ R/ c
6 e3 j. O1 C$ @  a+ S% e! \2.2.6. MassErase 功能
MassErase 功能会擦除全部内存。
$ V8 ^2 F, h3 T( b如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0。
2 n8 W7 @6 j8 X4 w1 c2 Dint MassErase (void)
1 W' R. C& `1 K
2.2.7. Checksum 功能
! }5 `" s. N6 y描述的所有函数在操作成功时返回 1，在失败时返回 0。
7 n! j5 A: y3 Y! R: {+ W
三、利用 X-Cube-Display API 生成 Flash Loader 的方法
这里参考 X-CUBE-DISPLAY\3.0.0\Projects\NUCLEO-WB55RG\Applications 目录下的 GFX01M2_FlashLoader 工程的方法，来移植一个 NUCLEO-G474+GFX01M2 的 Flash Loader，这是一个 SPI 接口的 NOR FLASH，芯片型号 MX25L6433F。
% j7 u8 W6 V0 R7 S  w我们打开 STM32CubeMX，MCU 选择 STM32G474RET6，首先配置时钟，其次这里用到外设有 SPI，还需要对 SPI 进行配置，查看 X-NUCLEO-GFX01M2 和 NUCLEOSTM32G474 原理图，外部 Flash 用到了 SPI2，GPIO 引脚用到了 PB13, PB14, PB15, PA8。SPI2 相关配置参数如下图所示。
0 V7 z3 S4 C' R2 P; K
4 B& b. D  Q6 j; ?5 V) M$ k

1 G: q  y6 ~$ L$ Q+ V; g: w! w

▲ 图1. SPI 参数配置

/ b" c* s7 B; c) K% ^6 D+ _

: d( R) q- y  p! f: ?7 c$ ?SPI2 外设相关参数配置结束后，点击 X-CUBE-DISPLAY 标签，为相关的 IO 接口配置对应的引脚和外设。
4 ^) c: Q" w# _! W5 y3 ^图片

  `( T3 X) m/ V+ P5 X$ j8 X

▲ 图2. X-CUBE-DISPLAY IO 接口配置

7 a4 A% W& X1 v0 h. e& y- e
% m& j; F# s+ R1 m( \! V4 F8 K& D$ h
1 P! H4 h5 `! F# g5 ~5 R) x; ]相关参数配置好后，点击 Project Manager，给工程重新命名，由于 Flash Loader 不需要 main 函数，选中配置的 “Do not generate main()”，这样生成的代码就不会有 main 函数。然后点击生成代码按钮生成代码。

, [# r( \& V+ }8 O: X  u

  J2 h, }" V" ~6 w

▲ 图3. Project Manager 修改

/ t' n; o; `7 _6 A9 a( R0 W
+ M  |, w" k% B2 x( o1 j, Q- _% C生成的代码还需要添加 Dev_Inf.c、Loader_Src.c、Dev_Inf.h、Loader_Src.h，将这个代码添加到 Core 文件夹下的 Inc 和 Src 文件夹，为了方便不同编译器生成的代码能够自动加载这几个文件，复制.extSettings 文件到该工程文件夹，该文件会为工程新建一个 Loader 文件组，然后再重新生成代码。生成的代码用 VSCode 打开，在 main.c 函数中新增 MX_Init()函数，函数主要的功能是复位外设和初始化 GPIO。


2 z& [1 A5 O4 n: I

▲ 图4. 添加 MX_Init()函数

关于 Dev_Inc.c 和 Loader_Src.c 文件中的函数，这里就不再做一一说明，大家可以对照附件查看，下面主要介绍下不同编译器的工程属性配置。
' `0 E% M) z/ @7 S/ w
3.1. STM32CubeIDE 工程配置
# {/ g) a) i9 O; C4 V4 V1 n/ f3 eSTM32CubeIDE 的配置修改包括从工程中去除 startup_stm32g474retx.s，修改 Linker 文件，修改启动函数入口，添加后处理生成 stldr 文件。


  S0 n1 j3 S: e: G' n

" T- I, ]* E# \1 x8 \

▲ 图5. STM32CubeIDE 中将 startup_stm32g474retx.s 从工程中去除

! {" G2 q* e" E- W8 q& n) J" l# H
! g# }- T: h! G( J
1 s9 \5 u" a- [- H' C3 C2 R修改 Linker 的配置，通过“Properties”打开设置页，将 Linker 文件修改为 STM32_FLASH.ld。
" E# O/ w3 N$ d* h8 c
0 o; ]9 V. D5 c
* \$ s$ r6 z& v

& ~) k3 a7 r2 H8 k# z

▲ 图6. STM32CubeIDE 修改 Linker 文件

7 X/ J( P: e: v% |& b3 o通过 “Settings” -> “Build Steps” 配置页中，在 “Post-build steps” 处添加指令 ：cmd.exe /c copy /Y "$(BUILD_ARTIFACT)" "..\MX25L6433F_GFX01M2_STM32G4.stldr"，编译后生成 stldr 文件。
( d7 O+ o6 w$ u, R
! a+ `9 o) \4 E  `6 P; [
  X: W- o8 Q2 d1 G7 G0 c

- f  t* A6 t9 U  G! R0 V7 E4 `  O

▲ 图7. 在 STM32CubeIDE 中添加后处理语句

$ b# l9 K3 x/ ^0 O! M当这些配置好后，重新 Build 工程，这样就会产生所需要的 Flash Loader。
: y2 G7 ]: Y/ ^4 m* Z$ W* Z! A
. C* Z5 d  L# D7 o3.2. KEIL 工程配置
+ i; U  a9 A6 J$ d与 STM32CubeIDE 配置过程类似，KEIL 的配置过程主要包括以下操作。在 Target 标签页，Arm Compiler 选择“Use default compiler version 6”,如下图所示。

# Y& u3 ^" P# d
. O7 [  @6 o$ K* A& ]

! }! K0 c% [) y2 v% a/ R1 a

▲ 图8. 更改 Arm Complier

在 startup_stm32g474xx.s 的文件属性中，去除勾选“Include in Target Build”和 “Always Build”，这样这个文件就不会被编译和包含在这个工程中。


9 G; d2 D  E( W; X, l, y3 O0 Z/ o7 u

& I! k4 I# C" [& J4 x1 d

+ L$ `7 X) M0 h% G8 Y

▲ 图9. 在 KEIL 中将 startup_stm32g474retx.s 从工程中去除

在属性界面，切换到 Linker 界面，去掉“Use Memory Layout from Target Dialog”勾选，修改链接文件，将链接文件更换为 stm32_loader.sct，同时注意在 Misccontrols 添加“--paged --pagesize 0x10--diag_suppress L6305” 。

2 Y5 ]2 w6 r; C: X/ p
, P; Y2 q) B0 [2 w" h% Y, x7 i

6 W8 n; p2 ~  n: o2 s8 t+ r. W7 \

▲ 图10. KEIL 中修改链接文件

; L3 t4 _) h+ @( }  P& b! K与 STM32CubeIDE 配置类似，添加后处理语句“cmd.exe /C copy /Y "!L" "..\MDK-ARM\MX25L6433F_GFX01M2_STM32G4.stldr"”。
+ F1 Z; f( a5 a. _

9 F; N; N+ e8 |% |

9 w5 A/ Y% \' t  W

▲ 图11. KEIL 中添加后处理语句

这些配置好后，重新编译代码，会在 MDK-ARM 文件夹下生成 stldr 文件。
" ~2 K. x: \8 z  z( n6 h; }3 a& ?

3.3. IAR 工程配置
IAR 工程配置与 STM32CubeIDE 和 KEIL 的过程类似。
0 A+ P6 E9 b- v9 H8 a* l

4 x* f" G; [! o! S  ?7 @2 V

▲ 图12. IAR 中将 startup_stm32g474xx.s 从工程中去除

. U, Q7 h# P$ `" P

/ b; `7 t3 Q* A7 b( ~' Z

▲ 图13. IAR 中修改链接文件

4 P( G9 q; F/ G0 L0 g

▲ 图14. IAR 中更改入口函数

( z( S2 y$ I. d8 o; Q# U; w5 d

: m% @( c' U4 n: S2 ]; ?6 _$ R1 u. S
5 M; O8 [5 Y9 @: ]9 |4 r

▲ 图15. IAR 中添加后处理函数

, [! ?' v8 O! N! [) Z

1 P" [( l0 v3 F  o* U这些配置好后，重新编译代码，会生成 stldr 文件。

四、小结
本文结合 X-Cube-DISPLAY 3.0 软件包中的示例，介绍了利用 X-CUBE-DISPLAY API 进行 Flash Loader 的方法，如果用户选择的 Flash 是 MX25L6433F 这款 Flash，那么可 以参照此方法，来快速开发自己的 Flash Loader，如果所选的 Flash 不是 MX25L6433F，也可以参照此方法，重新编写对应存储器的驱动来开发对应的 Flash Loader。
5 p2 d. \& r2 S, C
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9 `, X) e+ z& N; A6 J# R! }转载自： STM32
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% y1 j+ S" o! b% K0 J+ @  Y% p

你好，关于IAR制作stldr文件有详细的教程吗？比如最后用的是什么指令？