概述

在實際項目開發(fā)或量產(chǎn)維護中，除了 ST-LINK 下載方式外，很多場景還會使用 USART 串口、USB DFU、SPI 或 FDCAN 等方式進行程序升級。此時 MCU 需要先進入 ST 出廠內(nèi)置的 System Memory Bootloader，才能通過這些接口完成 Flash 燒錄。對于 STM32C5 系列來說，是否使用外部 BOOT0 引腳進入 Bootloader，與 Option Bytes 中的 BOOT_SEL 配置密切相關(guān)。
簡單來說，BOOT_SEL 用于選擇 BOOT0 信號的來源：當 BOOT_SEL 使能外部 BOOT0 引腳時，可以通過拉高 BOOT0 后復(fù)位芯片進入系統(tǒng) Bootloader；當 BOOT_SEL 選擇內(nèi)部 Option Bit 時，則由 Option Bytes 中的 BOOT0 配置決定啟動方式。因此，理解 BOOT_SEL、BOOT0 引腳和 System Memory Bootloader 之間的關(guān)系，對于后續(xù)使用串口或 USB 下載程序非常重要。

需要樣片的可以加群申請：925643491 / 615061293 。

視頻教學(xué)

https://www.bilibili.com/video/BV1zRVD6yEQg/

樣品申請

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

源碼下載

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/92952811

硬件準備

首先需要準備一個開發(fā)板，這里我準備的是自己繪制的開發(fā)板，需要的可以進行申請。
主控為STM32C542CCT6

參考程序

https://github.com/CoreMaker-lab/STM32C542_SENSOR

https://gitee.com/CoreMaker/STM32C542_SENSOR

概念說明

BOOT_SEL 是 STM32C5 Option Bytes 中的一個啟動配置位，用于選擇 BOOT0 信號的來源。
當 BOOT_SEL = 1 時，BOOT0 信號由外部 BOOT0 引腳決定，也就是傳統(tǒng) STM32 常見的 BOOT0 引腳啟動方式。
當 BOOT_SEL = 0 時，BOOT0 信號由 Option Bytes 中的 BOOT0 option bit 決定，此時外部 BOOT0 引腳不再作為主要啟動選擇依據(jù)。
RM0522 中說明，STM32C5 啟動時會根據(jù) BOOT0 引腳或 BOOT0 option bit，再結(jié)合 BOOT_SEL option bit 和 BOOTADD[31:8] 來選擇啟動地址，啟動區(qū)域可以是用戶 Flash，也可以是 System Memory Bootloader。

BOOT_SEL 決定 BOOT0 信號來自哪里；BOOT0 決定是否進入 Bootloader；EMPTY flag 用于空片保護，F(xiàn)lash 為空時自動進入 Bootloader。

自舉模式

AN2606在自舉模式部分，該文檔介紹了 STM32C542 的自舉功能和選項.
如果使用 USART1 進入 STM32C542 的 Bootloader，需要連接 PA9 / PA10：
PA9 -> USART1_TX
PA10 -> USART1_RX
串口格式為 8 位數(shù)據(jù)位、偶校驗、1 位停止位。

BOOT0設(shè)置

BOOT0可以通過CN2跳線帽進行設(shè)置。

配置 BOOT_SEL

通過程序修改 STM32C5 的 BOOT_SEL Option Byte，決定 BOOT0 信號到底來自外部 BOOT0 引腳，還是來自內(nèi)部 BOOT0 Option Bit。
這個函數(shù)的整體流程 如下：

讀取當前 BOOT_SEL 配置
        ↓
判斷是否需要修改
        ↓
等待 Flash 空閑
        ↓
清除錯誤標志
        ↓
解鎖 Flash 和 Option Bytes
        ↓
設(shè)置新的 BOOT_SEL
        ↓
啟動 Option Bytes 編程
        ↓
等待完成并檢查錯誤
        ↓
重新鎖定 Flash 和 Option Bytes
        ↓
系統(tǒng)復(fù)位讓配置生效

Configure_BOOT_SEL代碼。

#include "stm32c5xx_ll_flash.h"
#include < stdio.h >


/*
 * enable = 1：BOOT_SEL = 1，BOOT0 信號來自外部 BOOT0 引腳
 * enable = 0：BOOT_SEL = 0，BOOT0 信號來自內(nèi)部 BOOT0 Option Bit
 */
static void Configure_BOOT_SEL(uint8_t enable)
{
    uint32_t target_boot_sel;
    uint32_t current_boot_sel;

    /*
     * STM32C5:
     * BOOT_SEL = 1: BOOT0 from BOOT0 pin
     * BOOT_SEL = 0: BOOT0 from BOOT0 option bit
     *
     * 當前頭文件里有 LL_FLASH_OB_BOOT0_BOOTPIN，
     * 但沒有 LL_FLASH_OB_BOOT0_BOOT0，所以 BOOT_SEL = 0 直接用 0U。
     */
    target_boot_sel = enable ? LL_FLASH_OB_BOOT0_BOOTPIN : 0U;

    current_boot_sel = LL_FLASH_OB_GetBoot0SourceSelection(FLASH);

    if (current_boot_sel == target_boot_sel)
    {
        printf("BOOT_SEL is already set to the desired value.rn");
        return;
    }

    /* 等待 Flash 空閑 */
    while ((FLASH- >SR & FLASH_SR_BSY) != 0U)
    {
    }

    /*
     * 清除可能存在的 Option Byte 錯誤標志。
     * 如果不清除 OPTCHANGEERR，后面 OPTSTRT 可能無法啟動。
     */
#ifdef FLASH_CCR_CLR_OPTCHANGEERR
    FLASH- >CCR = FLASH_CCR_CLR_OPTCHANGEERR;
#endif

#ifdef FLASH_CCR_CLR_PGSERR
    FLASH- >CCR = FLASH_CCR_CLR_PGSERR;
#endif

#ifdef FLASH_CCR_CLR_WRPERR
    FLASH- >CCR = FLASH_CCR_CLR_WRPERR;
#endif

#ifdef FLASH_CCR_CLR_STRBERR
    FLASH- >CCR = FLASH_CCR_CLR_STRBERR;
#endif

#ifdef FLASH_CCR_CLR_INCERR
    FLASH- >CCR = FLASH_CCR_CLR_INCERR;
#endif

#ifdef FLASH_CCR_CLR_EOP
    FLASH- >CCR = FLASH_CCR_CLR_EOP;
#endif

    /* 解鎖 Flash */
    if (LL_FLASH_IsLocked(FLASH) != 0U)
    {
        LL_FLASH_SetUnlockKey(FLASH, LL_FLASH_KEY1);
        LL_FLASH_SetUnlockKey(FLASH, LL_FLASH_KEY2);
    }

    /* 解鎖 Option Bytes */
    if (LL_FLASH_OB_IsLocked(FLASH) != 0U)
    {
        LL_FLASH_OB_SetUnlockKey(FLASH, LL_FLASH_OB_OPTKEY1);
        LL_FLASH_OB_SetUnlockKey(FLASH, LL_FLASH_OB_OPTKEY2);
    }

    if ((LL_FLASH_IsLocked(FLASH) != 0U) || (LL_FLASH_OB_IsLocked(FLASH) != 0U))
    {
        printf("Error: Failed to unlock FLASH or Option Bytes!rn");
        return;
    }

    /* 設(shè)置 BOOT_SEL */
    LL_FLASH_OB_SetBoot0SourceSelection(FLASH, target_boot_sel);

    /*
     * 啟動 Option Bytes 修改。
     * RM0522 中說明：修改 FLASH_xxx_PRG 后，需要置位 OPTSTRT。
     */
    FLASH- >OPTCR |= FLASH_OPTCR_OPTSTRT;

    /* 等待 Option Bytes 修改完成 */
    while ((FLASH- >SR & FLASH_SR_BSY) != 0U)
    {
    }

    /* 檢查是否發(fā)生 Option Byte 修改錯誤 */
    if ((FLASH- >SR & FLASH_SR_OPTCHANGEERR) != 0U)
    {
        printf("Error: Option Bytes change failed!rn");

#ifdef FLASH_CCR_CLR_OPTCHANGEERR
        FLASH- >CCR = FLASH_CCR_CLR_OPTCHANGEERR;
#endif
    }
    else
    {
        printf("BOOT_SEL configured successfully.rn");
    }

    /* 鎖定 Option Bytes 和 Flash */
    LL_FLASH_OB_Lock(FLASH);
    LL_FLASH_Lock(FLASH);

    /*
     * 修改 Option Bytes 后建議復(fù)位，讓配置重新加載。
     */
    NVIC_SystemReset();
}

然后在 main() 里調(diào)用一次，比如你想設(shè)置成 使用外部 BOOT0 引腳：

Configure_BOOT_SEL(1);

如果你想設(shè)置成 使用內(nèi)部 BOOT0 Option Bit：

Configure_BOOT_SEL(0);

查看BOOT_SEL

代碼配置 BOOT_SEL 后，在 STM32CubeProgrammer 中讀取驗證 。
程序中調(diào)用 Configure_BOOT_SEL(1) 后，芯片復(fù)位并重新加載 Option Bytes。隨后使用 STM32CubeProgrammer 連接目標板，進入 Option Bytes → User Configuration 頁面，點擊 Read 讀取當前選項字節(jié)配置，可以看到 BOOT_SEL 已被勾選，說明 BOOT_SEL 已成功配置為 1，即 BOOT0 信號來源為外部 BOOT0 引腳。

UART燒錄

將BOOT0接入3V3中。
BOOT0可以通過CN2跳線帽進行設(shè)置。

有TYPE-C已經(jīng)通過CH340接入到PA9和PA10。

打開STM32CubeProgrammer，設(shè)置為UART燒錄模式。

1. 連接方式選擇 UART，表示通過串口方式連接 STM32C5 Bootloader
2. UART 參數(shù)配置：選擇對應(yīng) COM 口，波特率 115200，偶校驗 Even，8 數(shù)據(jù)位，1 停止位
3. 目標信息區(qū)域顯示芯片系列為 STM32C53x/542，說明已經(jīng)通過 Bootloader 識別到目標芯片
4. 左側(cè)內(nèi)存窗口成功讀取 0x08000000 地址內(nèi)容，日志顯示 Data read successfully，說明 UART Bootloader 通信正常

USB燒錄

將BOOT0接入3V3中。
BOOT0可以通過CN2跳線帽進行設(shè)置。

AN2606 中 USB DFU Bootloader 接口說明。STM32C531xx / C532xx / C542xx 進入 System Memory Bootloader 后支持 USB DFU，USB_DM 使用 PA11，USB_DP 使用 PA12。硬件預(yù)留 USB 接口后，可通過 STM32CubeProgrammer 的 USB 模式進行 DFU 下載。

TYPE-C已經(jīng)接入到PA11和PA12。

通過 USB DFU 連接 STM32C5 Bootloader。BOOT0 拉高復(fù)位后，STM32CubeProgrammer 選擇 USB 接口，可成功識別 STM32C53x/542 并讀取 Flash 數(shù)據(jù)，說明芯片已進入系統(tǒng) Bootloader，USB DFU 通信正常。