一、引言
# I& M: N( _' ]7 d/ I! |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。

5 e7 E5 e1 ]4 ~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。

二、Flash Loader 的开发过程
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。
3 g- A1 A. S4 g) a: A- c（1）更新 Dev_Inf.c 中的存储器芯片信息。
" l. Y. D( I9 R& V: B' c（2）重写 Loader_Src.c 中的相关接口函数。
; y8 j7 v7 [0 Z# ?! w5 j& f（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。
7 r$ ~( w3 D  E$ L8 z, w
2.1. Dev_Inf.c 介绍
" e# X1 ^7 X5 q5 r& ~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。
8 g* z. a) T4 R4 `; d
2.2. Loader_Src.c file
5 L7 h+ p, F& X6 ?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。
" [' G3 }; X$ _
2.2.1. Init
+ D9 P* y, c- i: HInit 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。
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。
6 i% |1 [. i% _! f9 p, E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)
" G) ?- {1 ^  U' `- T. i
5 {9 s! c4 }' y2.2.3. SectorErase
. D  W* M" h0 l; V4 B8 l# C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。
/ L- B/ I" S( C6 I% j- L5 o2 u如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0。
5 {8 v9 G0 ^& l: Oint SectorErase (uint32_t StartAddress, uint32_t EndAddress)
0 v  Y7 q$ q& J2 v3 q) A
2.2.4. Read 功能
$ i& [$ F  o2 q2 ~# u9 W2 hRead 函数将存储器指定地址的数据读取到内存中的缓冲区中。
# l/ ?+ N- `  J如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0
int Read (uint32_t Address, uint32_t Size, uint16_t* buffer)

2.2.5. Verify
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。

  o1 y4 k8 |3 e- F6 Y2.2.6. MassErase 功能
0 c# F: }, j6 I: W# b8 S( }: VMassErase 功能会擦除全部内存。
如果成功，则返回 1，如果失败，则返回 0。
9 d" r8 m- }# j7 ~' eint MassErase (void)

2.2.7. Checksum 功能
; y: @8 D4 v( `0 b描述的所有函数在操作成功时返回 1，在失败时返回 0。

$ i) N+ p% U+ y9 n9 L# ?& [  u三、利用 X-Cube-Display API 生成 Flash Loader 的方法
6 j# u! S$ X" S; ]) X) p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。
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。
+ D5 q! K+ @3 r& L: Q) u- g2 Z$ f

8 E+ f. f: l- G; c

( N4 k  n9 O# n. A. Z

% Y! ~+ F4 Y0 F, ?$ y0 i

▲ 图1. SPI 参数配置

0 x+ K' Q+ x0 M" sSPI2 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。
/ J; K, F6 ]3 L  P0 C$ s: J图片
" ]9 H- A: l2 m; F! M. J5 i
4 t) G) {$ c/ F% W: _8 S% y
- h9 x! }0 S( D* ^

$ y1 W" b* u& z# g

▲ 图2. X-CUBE-DISPLAY IO 接口配置

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。
* \% L/ m9 H/ i0 h3 U3 `2 A# l8 _* i
; V+ o* H+ G4 a0 s) M, T
$ E" _" C* Z+ z5 W+ q

▲ 图3. Project Manager 修改

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。
* i# d! L. y( o% b9 |/ g8 c

4 g+ q# `, D$ a; H

▲ 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。

% u/ h2 p# s' n" S2 d; Z% l2 o9 s3.1. STM32CubeIDE 工程配置
# x8 w$ L; g) o* g- ]* @STM32CubeIDE 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。

  ^& Z$ P+ y; y2 V/ [1 ~: C0 }# _2 H

% Z1 T; `6 [" M! |

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

# @- r3 {7 b+ a  {8 _

5 i/ w" ?2 V0 E8 C' \: U修改 Linker 的配置，通过“Properties”打开设置页，将 Linker 文件修改为 STM32_FLASH.ld。

, A1 N- v: o) p

▲ 图6. STM32CubeIDE 修改 Linker 文件

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。
$ q5 o+ E: i2 G; @$ r- S

5 e. c. I. P* g( A

▲ 图7. 在 STM32CubeIDE 中添加后处理语句

' w" a; M5 @  E当这些配置好后，重新 Build 工程，这样就会产生所需要的 Flash Loader。

3.2. KEIL 工程配置
0 k: ?2 |7 B+ {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。

5 ]8 [+ s: _9 G

% l  ^( g% S' ]

$ O& x3 s3 K2 R- ^; I$ N9 u) q

▲ 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。
! G* ?% c. U, d/ V6 Q. P

2 f5 n; I0 N( t3 b3 [. e

: a, A2 j0 M: a3 q1 H

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

! S- Y* j0 ^3 E$ \6 H
5 Z& D* w# F  K) K! a$ J0 ^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” 。
% s' w" [# B9 }% ]
& Y2 T7 }- [+ D( u) \9 L3 j2 W& j
' w. [6 n! e% l

▲ 图10. KEIL 中修改链接文件

0 f) L/ e4 D" J! d  B
1 i* P1 J9 f9 F" I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"”。
5 [$ Q/ B5 _) j( ^2 k  q

4 V8 |+ n/ G. E5 I/ D: }

▲ 图11. KEIL 中添加后处理语句

% k1 ]1 B+ M7 Z: q/ _2 M
6 I3 c$ N( y7 W- x
% u2 x$ o2 e" g' }( g; @/ L, ^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。

) \" F0 I) a/ a
* @/ t* ]( Y: d$ C/ Q. w3.3. IAR 工程配置
IAR 工程配置与 STM32CubeIDE 和 KEIL 的过程类似。
- a/ j8 @$ \. f' t
3 m9 F+ X" p4 A" L: \0 n
; o6 _8 t4 V" h! j2 R1 l

& }2 S8 b5 }( o( ?" T9 ?9 V4 d

# N8 b( R2 T9 |  O: ]: z) z

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

9 g; k3 B( |3 q0 K' r! r

" C& o, F- S* p. L% B0 v& L

▲ 图13. IAR 中修改链接文件

" S. ~6 |9 e2 ^* W* L: o9 S) D' e

- U  t2 }$ ]# c6 t' x+ x5 S. }: [
! A( O3 k, }, ~9 s/ p0 i

# _9 |1 d4 S' L+ z: Q( ^

▲ 图14. IAR 中更改入口函数

; m# x& r' r# g1 X  a: v* i

; F9 D9 s2 n" M9 g( z$ D

3 \1 q" }6 e% {1 {
2 m6 H3 o' n$ z3 m6 i: p! F/ D

) H: Z6 p, I" z

▲ 图15. IAR 中添加后处理函数

9 M% E! W: d2 A7 i2 J

- N+ u& S; n9 d7 K" D. O9 e7 G这些配置好后，重新编译代码，会生成 stldr 文件。

+ ~! B, R) O. y( E& q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。
/ F- Y4 R5 W* v! b2 m. }% r1 m& W4 B
: k4 f- f: s. w6 `2 W6 [4 r
转载自： STM32
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3 P7 l4 W, x8 F
& M1 N  y9 e8 w( ]* n+ ~( B
$ n/ t% O6 j% a  P+ k. @5 {# r' 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？