Прошивка и Serial через USB

Question

я делаю контроллер на stm32f765(либо h743)vit6. программирую его через arduino ide.

мне нужно решить такой вопрос: мой контроллер будет стоят удаленно и подключен к ПК по usb, мне нужно прошивать его по USB, а так же нужно сделать serial порт чтобы получать данные с него.

Answer 1

Чтобы решить вашу задачу — обеспечить возможность прошивки контроллера STM32F765 или H743 по USB и одновременно использовать USB для последовательной связи (Serial) — необходимо выполнить следующие шаги:

Использование встроенного загрузчика STM32 (DFU):
- Режим загрузчика: STM32 микроконтроллеры имеют встроенный загрузчик, который поддерживает прошивку по USB в режиме DFU (Device Firmware Upgrade).
- Настройка пинов BOOT0 и BOOT1:
  - BOOT0: Подключите через резистор к 3.3V (для входа в режим загрузчика) или к GND (для нормального режима работы).
  - BOOT1: Обычно подключается к GND.
- Переключение режимов:
  - Для входа в режим загрузчика установите BOOT0 в высокий уровень и перезагрузите микроконтроллер.
  - После прошивки установите BOOT0 обратно в низкий уровень и перезагрузите устройство.
Использование USB CDC для последовательной связи:
- Настройка в Arduino IDE:
  - При выборе платы в Arduino IDE убедитесь, что в настройках выбран интерфейс USB CDC (Generic Serial).
  - Это позволит использовать объект Serial для связи по USB.
- Код в скетче:
```
cpp
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while(!Serial); // Ожидание подключения USB
}

void loop() {
  Serial.println("Данные от STM32");
  delay(1000);
}
```
Автоматизация процесса прошивки:
- Программный переход в режим загрузчика:
  - В некоторых случаях можно программно перейти в режим загрузчика, установив определенные биты и выполнив сброс.
  - Пример кода:
```
cpp
void enterBootloader() {
  // Установка бита для перехода в системный загрузчик
  __set_PRIMASK(1); // Отключение прерываний
  *((unsigned long *)0x20004FF0) = 0xDEADBEEF; // Магическое число
  NVIC_SystemReset(); // Сброс системы
}
```
  - В начале setup() проверяйте это магическое число и, если оно установлено, переходите в загрузчик.
Прошивка через DFU-утилиту:
- Используйте программу STM32CubeProgrammer или dfu-util для загрузки прошивки в режиме DFU.
- Подключите устройство по USB, переведите его в режим загрузчика и запустите утилиту для прошивки.
Решение потенциальных проблем:
- Конфликт USB функций: Убедитесь, что ваши USB настройки в скетче не конфликтуют с режимом загрузчика.
- Питание: Если устройство питается от USB, убедитесь, что оно получает достаточный ток для стабильной работы.
Альтернативный вариант — использование кастомного загрузчика:
- STM32Duino Bootloader:
  - Вы можете загрузить кастомный загрузчик, который поддерживает прошивку по USB без необходимости манипуляций с пинами BOOT0 и BOOT1.
  - Это облегчит процесс обновления прошивки удаленно.
- Установка загрузчика:
  - Прошивается один раз с помощью программатора (например, ST-Link).
  - После установки загрузчика прошивка новых версий может осуществляться напрямую по USB.
Дополнительные рекомендации:
- Безопасность: При удаленном обновлении прошивки убедитесь в безопасности процесса, чтобы предотвратить несанкционированный доступ.
- Отладка: Тестируйте процесс прошивки и последовательной связи локально перед установкой устройства удаленно.
- Документация: Ознакомьтесь с официальной документацией STM32 и ресурсами STM32duino для получения дополнительной информации.

Заключение:

Комбинирование возможности прошивки по USB и использования USB для последовательной связи на STM32 требует правильной настройки загрузчика и вашего приложения. Используя встроенный загрузчик или установив кастомный, вы сможете обновлять прошивку удаленно. А настройка USB CDC в вашем скетче позволит получать данные через последовательный порт. Убедитесь, что все компоненты работают гармонично, и тщательно протестируйте систему перед ее развертыванием.

Answer 2

Извините за неточность в моём предыдущем ответе.

Ответ на ваш вопрос:

Для микроконтроллеров серии STM32F7 и STM32H7, включая STM32F765 и H743, пин BOOT1 отсутствует. Вместо этого они используют только один пин — BOOT0 — для выбора режима загрузки.

Пояснение:

BOOT0: Это единственный пин, который определяет режим загрузки микроконтроллера.
- Низкий уровень (0) на BOOT0 при сбросе запускает программу из встроенной флеш-памяти (обычная работа).
- Высокий уровень (1) на BOOT0 при сбросе запускает системный загрузчик (Bootloader), который позволяет прошивать устройство по различным интерфейсам, включая USB.
BOOT1: Этот пин присутствует в некоторых других сериях STM32, таких как F1 или F3. В STM32F7 и H7 он отсутствует, и все режимы загрузки контролируются только пином BOOT0.

Что это означает для вас:

Управление режимом загрузки:
- Для входа в режим загрузчика на STM32F765 или H743 вам нужно установить пин BOOT0 в высокий уровень (подключить к 3.3V) и перезагрузить микроконтроллер.
- После прошивки прошивку необходимо вернуть пин BOOT0 в низкий уровень (подключить к GND) и снова перезагрузить устройство, чтобы запустить основную программу из флеш-памяти.

Рекомендации для вашей задачи:

Аппаратное подключение BOOT0:
- Подключите пин BOOT0 к переключателю или кнопке, чтобы удобно менять его состояние между GND и 3.3V.
- Используйте подтягивающий резистор к GND, чтобы по умолчанию пин находился в низком уровне.

Программный переход в режим загрузчика:

Вы можете реализовать программный способ входа в системный загрузчик без физического переключения пина BOOT0.

Пример кода для STM32F7/H7:

cpp
void enterBootloader() {
  // Отключаем прерывания
  __disable_irq();

  // Деинициализируем периферию (USB, таймеры, прерывания и т.д.)
  // ...

  // Устанавливаем адрес системного загрузчика для STM32F7/H7
  uint32_t sysMemBootStartAddr = 0x1FF00000;

  // Устанавливаем указатель стека
  __set_MSP(*((uint32_t *)sysMemBootStartAddr));

  // Устанавливаем указатель на функцию загрузчика
  void (*SysMemBootJump)(void);
  SysMemBootJump = (void (*)(void)) (*((uint32_t *)(sysMemBootStartAddr + 4)));

  // Переходим в системный загрузчик
  SysMemBootJump();

  // Бесконечный цикл на случай, если что-то пойдет не так
  while (1);
}

Этот метод позволяет вызвать системный загрузчик программно, что особенно полезно для удаленных устройств.

Прошивка по USB с использованием DFU:
- Убедитесь, что ваше устройство корректно распознается компьютером в режиме DFU.
- Используйте STM32CubeProgrammer или dfu-util для загрузки новой прошивки.
- При программном переходе в загрузчик устройство автоматически перезагрузится в режим DFU.
Настройка USB для Serial связи в Arduino IDE:
- В настройках платы в Arduino IDE выберите опцию, которая включает USB CDC (виртуальный COM-порт).
- В вашем скетче используйте объект Serial для обмена данными:
```
cpp
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while(!Serial); // Ждём подключения по USB
}

void loop() {
  Serial.println("Данные от STM32");
  delay(1000);
}
```
Совместное использование USB для прошивки и Serial связи:
- После загрузки вашей программы микроконтроллер будет работать как USB CDC устройство, предоставляя последовательный интерфейс.
- В режиме загрузчика микроконтроллер будет распознаваться как DFU устройство для прошивки.

Важно:

Безопасность процесса прошивки:
- Убедитесь, что прошивка защищена и никто не сможет загрузить на устройство неподписанный или вредоносный код.
- Рассмотрите возможность внедрения проверки подписи прошивки или использования защищенной области памяти.
Тестирование:
- Перед развёртыванием устройства удалённо тщательно протестируйте весь процесс прошивки и последовательной связи локально.

Заключение:

Отсутствие пина BOOT1 в STM32F765 и H743 означает, что управление режимами загрузки осуществляется только через пин BOOT0 или программно. Используя программный метод перехода в загрузчик, вы можете облегчить процесс удалённой прошивки. При правильной настройке USB-интерфейса ваше устройство сможет одновременно предоставлять возможности прошивки по USB и последовательной связи.

Answer 3

Подробная инструкция по прошивке STM32F765 или H743 через USB с использованием Arduino IDE

Чтобы прошить ваш контроллер STM32F765 или H743 по USB с помощью Arduino IDE и настроить последовательный порт для обмена данными, выполните следующие шаги.

Шаг 1: Подготовка аппаратной части

Подключение пина BOOT0:
- BOOT0 должен быть подтянут к GND через резистор (например, 10 кОм). Это обеспечивает нормальный запуск микроконтроллера из флеш-памяти.
- Мы настроим программный переход в загрузчик, поэтому физически переключать BOOT0 не потребуется.
Подключение USB:
- Подключите USB-разъем к микроконтроллеру, используя пины:
  - USB D+ к пину PA12
  - USB D- к пину PA11
- Убедитесь, что микроконтроллер получает питание (от USB или внешнего источника).
Дополнительные подключения (при необходимости):
- Кнопка сброса (Reset): Подключите кнопку между пином NRST и GND для удобного перезагрузки устройства.
- Кварцевый резонатор: Установите внешний кварц (например, 8 МГц) и соответствующие конденсаторы, если это требуется вашей схемой.

Шаг 2: Установка STM32 Core в Arduino IDE

Скачайте и установите последнюю версию Arduino IDE:
- Рекомендуется версия 1.8.13 или новее.
- Скачайте с официального сайта: arduino.cc
Добавьте URL для менеджера плат STM32:
- Откройте Arduino IDE.
- Перейдите в Файл → Настройки.
- В поле Дополнительные ссылки для менеджера плат добавьте:
```
https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/main/package_stmicroelectronics_index.json
```
- Нажмите ОК.
Установите STM32 Core:
- Перейдите в Инструменты → Плата → Менеджер плат.
- В поле поиска введите STM32.
- Выберите STM32 MCU based boards от STMicroelectronics и нажмите Установить.

Шаг 3: Настройка Arduino IDE для вашей платы

Выберите плату:
- Перейдите в Инструменты → Плата → STM32 Boards (Selected from submenu) → выберите:
  - Для STM32F765: Generic STM32F7 series
  - Для STM32H743: Generic STM32H7 series
Настройте параметры платы:
- Board Part Number:
  - Выберите конкретную модель вашего микроконтроллера, например, STM32F765VITx или STM32H743VITx.
- Upload Method:
  - Выберите STM32CubeProgrammer (DFU).
- USB Support:
  - Выберите Enabled (CDC) для активации виртуального COM-порта.
- USB Speed:
  - Для STM32F7 выберите High Speed.
  - Для STM32H7 выберите Full Speed или High Speed в зависимости от вашей аппаратуры.
- Optimize:
  - Оставьте Default или выберите нужный уровень оптимизации.
Дополнительные настройки:
- Serial interface:
  - Serial будет использоваться для USB CDC (виртуальный COM-порт).
  - Serial1, Serial2 и т.д. соответствуют аппаратным UART.

Шаг 4: Написание кода в Arduino IDE

Пример скетча:

cpp
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) {
    ; // Ждем подключения по USB
  }
  Serial.println("Устройство запущено");
}

void loop() {
  if (Serial.available()) {
    String command = Serial.readStringUntil('\n');
    if (command == "bootloader") {
      Serial.println("Переход в загрузчик...");
      delay(100); // Небольшая задержка для отправки сообщения
      enterBootloader();
    } else {
      Serial.println("Неизвестная команда: " + command);
    }
  }
  // Дополнительный код
  delay(100);
}

void enterBootloader() {
  // Отключаем прерывания
  __disable_irq();

  // Деинициализируем периферию (если используется)
  // Например, отключаем USB

  // Устанавливаем адрес системного загрузчика
  uint32_t sysMemBootStartAddr;

  #if defined(STM32F7)
    sysMemBootStartAddr = 0x1FF00000; // Адрес для STM32F7
  #elif defined(STM32H7)
    sysMemBootStartAddr = 0x1FF09800; // Адрес для STM32H7
  #else
    #error "Неизвестный микроконтроллер"
  #endif

  // Устанавливаем указатель стека
  __set_MSP(*((uint32_t *)sysMemBootStartAddr));

  // Устанавливаем указатель на функцию загрузчика
  void (*SysMemBootJump)(void);
  SysMemBootJump = (void (*)(void)) (*((uint32_t *)(sysMemBootStartAddr + 4)));

  // Переходим в системный загрузчик
  SysMemBootJump();

  // Бесконечный цикл на случай, если что-то пойдет не так
  while (1);
}

Объяснение кода:
- Функция setup():
  - Инициализирует USB Serial и ждет подключения.
  - Выводит сообщение о запуске устройства.
- Функция loop():
  - Проверяет наличие данных в Serial.
  - Если получена команда "bootloader", вызывает функцию enterBootloader().
- Функция enterBootloader():
  - Отключает прерывания и деинициализирует периферию.
  - Устанавливает адрес системного загрузчика в зависимости от микроконтроллера.
  - Переходит в системный загрузчик (DFU mode).

Шаг 5: Прошивка микроконтроллера через Arduino IDE

Подключите устройство к компьютеру через USB.
Установите STM32CubeProgrammer:
- Скачайте с официального сайта: STM32CubeProgrammer.
- Установите программу на компьютер.
Убедитесь в корректной настройке пути к STM32CubeProgrammer:
- В Arduino IDE перейдите в Файл → Настройки.
- Убедитесь, что путь к STM32CubeProgrammer указан правильно.
  - Обычно Arduino IDE автоматически обнаруживает путь.
Выберите правильный порт:
- Перейдите в Инструменты → Порт и выберите соответствующий COM-порт (если доступен).
- При первом запуске порт может не отображаться, так как устройство еще не прошито.
Загрузите скетч:
- Нажмите кнопку Загрузить в Arduino IDE.
- Если устройство не распознается, выполните следующие действия:
  - Вариант 1 (первоначальная прошивка):
    - Установите пин BOOT0 в высокий уровень (подключите к 3.3V).
    - Перезагрузите устройство.
    - Нажмите Загрузить в Arduino IDE.
    - После успешной прошивки верните BOOT0 в низкий уровень (подключите к GND).
  - Вариант 2 (используя режим DFU):
    - Если ваше устройство уже имеет прошивку с функцией enterBootloader(), отправьте команду "bootloader" через Serial.
    - Устройство перейдет в режим DFU, и вы сможете загрузить новый скетч.
Процесс загрузки:
- Arduino IDE скомпилирует скетч и запустит STM32CubeProgrammer для загрузки прошивки.
- В окне вывода вы увидите прогресс загрузки.

Шаг 6: Использование последовательного порта для обмена данными

Откройте монитор порта:
- В Arduino IDE перейдите в Инструменты → Монитор порта.
- Выберите скорость передачи данных 115200 бод.
Обмен данными:
- Вы должны увидеть сообщение "Устройство запущено".
- Можете отправлять команды, например, "bootloader", и получать ответы от устройства.

Шаг 7: Обновление прошивки в будущем

Переход в режим загрузчика:
- Отправьте команду "bootloader" через монитор порта.
- Устройство перейдет в режим DFU.
Загрузка новой прошивки:
- Нажмите Загрузить в Arduino IDE.
- Новая прошивка будет загружена через USB без необходимости манипуляций с пином BOOT0.

Дополнительные рекомендации

Установка драйверов (для Windows):
- Установите STM32 Virtual COM Port Driver, доступный на сайте STMicroelectronics.
- Это обеспечит корректное распознавание устройства как виртуального COM-порта.
Устранение неполадок:
- Если устройство не распознается в режиме DFU, попробуйте перезагрузить его и повторить попытку.
- Убедитесь, что USB-кабель исправен и поддерживает передачу данных.
- Проверьте, что STM32CubeProgrammer установлен и путь к нему указан верно.
Безопасность:
- Реализуйте подтверждение команд или аутентификацию, если устройство будет работать в небезопасной среде.
- Это предотвратит несанкционированный переход в загрузчик.
Документация:
- Ознакомьтесь с документацией на ваш микроконтроллер для уточнения деталей:
  - STM32F7 Reference Manual
  - STM32H7 Reference Manual
Примечание об адресах загрузчика:
- Убедитесь, что вы используете правильный адрес системного загрузчика для вашего микроконтроллера.
- Для STM32F7: 0x1FF00000
- Для STM32H7: 0x1FF09800 (проверьте актуальность в документации)

Заключение

Следуя этим подробным шагам, вы сможете успешно прошить ваш контроллер STM32F765 или H743 через USB с использованием Arduino IDE и настроить последовательную связь для обмена данными. Программный переход в режим загрузчика облегчит процесс обновления прошивки, особенно для удаленных устройств.

Убедитесь, что вы тщательно протестировали весь процесс локально, прежде чем устанавливать устройство в удаленном месте.

Answer 4

Извините, что у вас возникли проблемы при попытке прошить устройство через DFU. Давайте постараемся разобраться и решить эту проблему шаг за шагом.

Проблема:

Вы загрузили прошивку через SWD.
COM-порт появился, вы подключились к нему.
Устройство сообщило, что переходит в режим загрузчика.

При попытке прошить через DFU получаете ошибку:

text
Error: Target device not found.
Establishing connection with the device failed.

Возможные причины и решения:

1. Устройство не распознается компьютером в режиме DFU

Проверка в Диспетчере устройств (Windows):
- После того, как устройство переходит в режим загрузчика, откройте Диспетчер устройств.
- Ищите разделы "USB Controllers" или "Universal Serial Bus devices".
- Устройство должно отображаться как "STM Device in DFU Mode" или "DFU in FS Mode".
- Если устройство не отображается или отображается с восклицательным знаком, значит, проблема с распознаванием устройства.
Установка драйверов DFU:
- В каталоге установки STM32CubeProgrammer найдите папку "Drivers", затем "DFU_Driver".
- Запустите "STM32 Bootloader.bat" с правами администратора.
- Это установит необходимые драйверы для режима DFU.

2. Адрес системного загрузчика может быть неверным

Проверка правильности адреса системного загрузчика:
- Для STM32F765 адрес системного загрузчика обычно 0x1FF00000.
- Для STM32H743 адрес может быть 0x1FF09800 или 0x1FF0F800 (зависит от ревизии).
- Проверьте документ AN2606 (STM32 microcontroller system memory boot mode), чтобы уточнить адрес для вашего микроконтроллера.

Обновите функцию enterBootloader():

cpp
void enterBootloader() {
  __disable_irq(); // Отключаем прерывания

  // Деинициализируем периферию
  // Закрываем USB и другие используемые периферийные устройства

  // Сбрасываем настройки RCC (тактового генератора)
  RCC->APB1ENR1 = 0;
  RCC->APB1ENR2 = 0;
  RCC->APB2ENR = 0;
  RCC->AHB1ENR = 0;
  RCC->AHB2ENR = 0;
  RCC->AHB3ENR = 0;

  // Очищаем прерывания
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    NVIC->ICER[i] = 0xFFFFFFFF;
    NVIC->ICPR[i] = 0xFFFFFFFF;
  }

  // Устанавливаем адрес системного загрузчика
  uint32_t sysMemBootStartAddr;

  #if defined(STM32F7)
    sysMemBootStartAddr = 0x1FF00000; // Для STM32F7
  #elif defined(STM32H7)
    sysMemBootStartAddr = 0x1FF09800; // Проверьте точный адрес
  #else
    #error "Неизвестный микроконтроллер"
  #endif

  // Устанавливаем указатель стека
  __set_MSP(*(__IO uint32_t*) sysMemBootStartAddr);

  // Устанавливаем указатель на функцию загрузчика
  void (*SysMemBootJump)(void);
  SysMemBootJump = (void (*)(void)) (*(__IO uint32_t*) (sysMemBootStartAddr + 4));

  // Переходим в системный загрузчик
  SysMemBootJump();

  // Бесконечный цикл на случай неудачи
  while (1);
}

3. Отсутствие внешнего кварцевого резонатора

Некоторые STM32 требуют внешнего кварца для работы USB в режиме DFU.
- Проверьте, установлен ли внешний кварц на вашей плате (например, 8 МГц или 25 МГц).
- Если нет, попробуйте установить его или использовать тактирование от внутреннего генератора, если это поддерживается.

4. Проблемы с USB-подключением

Проверьте USB-кабель:
- Убедитесь, что используете качественный USB-кабель, поддерживающий передачу данных.
- Попробуйте заменить кабель и проверить снова.
Проверьте USB-разъемы:
- Подключите устройство к другому USB-порту.
- Избегайте использования USB-хабов при отладке.

5. Использование STM32CubeProgrammer напрямую

Запустите STM32CubeProgrammer отдельно от Arduino IDE:
- Откройте STM32CubeProgrammer.
- Выберите интерфейс USB (DFU).
- Нажмите Refresh, чтобы обновить список устройств.
- Если устройство не появляется, проблема в соединении или в режиме DFU.

6. Аппаратный переход в режим загрузчика

Установите пин BOOT0 в высокий уровень:
- Подключите пин BOOT0 к 3.3V.
- Перезагрузите устройство (нажмите кнопку Reset).
- Устройство должно запуститься в режиме загрузчика.
Проверьте в STM32CubeProgrammer:
- Попробуйте подключиться через интерфейс USB (DFU).
- Если устройство распознается, проблема может быть в программном переходе в загрузчик.

7. Проблемы с программным переходом в загрузчик

Деинициализация периферии:
- Убедитесь, что перед переходом в загрузчик вы корректно отключаете все периферийные устройства, особенно USB.
- USB-периферия должна быть отключена, иначе загрузчик не сможет инициализировать USB снова.

Пример деинициализации USB:

cpp
void deinitUSB() {
  // Остановите USB-подсистему
  USBD_Stop(&hUsbDeviceFS);
  USBD_DeInit(&hUsbDeviceFS);

  // Отключите тактирование USB
  __HAL_RCC_USB_OTG_FS_CLK_DISABLE();
}

Вызовите эту функцию перед переходом в загрузчик:

cpp
void enterBootloader() {
  __disable_irq(); // Отключаем прерывания
  deinitUSB();     // Деинициализируем USB

  // Остальная часть функции без изменений
  // ...
}

8. Уточняющие вопросы

Какой именно микроконтроллер вы используете (STM32F765 или STM32H743)?
Установлен ли у вас внешний кварц, и какой его номинал?
Появляется ли устройство в Диспетчере устройств после перехода в загрузчик (даже как неизвестное устройство)?
Какое сообщение выводит устройство в Serial перед переходом в загрузчик?

Дополнительные рекомендации:

Обновите STM32CubeProgrammer до последней версии.
Убедитесь, что USB Speed в настройках Arduino IDE соответствует вашей аппаратуре:
- Если у вас подключен только USB FS (Full Speed), выберите соответствующую настройку.
Проверьте документацию AN2606:
- В приложении AN2606 описаны особенности системного загрузчика для разных микроконтроллеров STM32.
Рассмотрите использование кастомного загрузчика:
- Если системный загрузчик не подходит, можно использовать загрузчик, такой как STM32Duino Bootloader, который поддерживает прошивку по USB.

Заключение:

Проблема может быть связана с несколькими факторами: неправильный адрес загрузчика, отсутствие внешнего кварца, не корректная деинициализация USB или проблемы с драйверами на компьютере.

Пожалуйста, выполните следующие шаги и сообщите результаты:

Обновите функцию enterBootloader() с учетом деинициализации USB и правильного адреса загрузчика.
Проверьте наличие устройства в Диспетчере устройств после перехода в загрузчик.
Установите драйверы DFU, если необходимо.
Попробуйте аппаратно установить BOOT0 в высокий уровень и прошить устройство через STM32CubeProgrammer напрямую.
Сообщите, какой микроконтроллер вы используете и установлен ли внешний кварц.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы или потребуется дальнейшая помощь, пожалуйста, сообщите, и я с радостью помогу вам решить проблему.

Answer 5

Спасибо за предоставленную информацию. Давайте детально разберём вашу ситуацию и постараемся найти решение.

Текущее состояние:

Микроконтроллер: STM32H743
Кварцевый резонатор: 8 МГц
Вы сделали:
- Прошили устройство через SWD с помощью предоставленного кода.
- Подключились к появившемуся COM-порту и получили сообщение "Переход в загрузчик" после отправки команды.
Проблема:
- После перехода в режим загрузчика COM-порт исчезает (что ожидаемо), но в Диспетчере устройств не появляется новое устройство, такое как DFU или другое USB-устройство.
- Arduino IDE не может найти устройство в режиме DFU и выдаёт ошибку:
```
text
Error: Target device not found.
Establishing connection with the device failed.
```

Возможные причины и решения:

1. Адрес системного загрузчика может быть неверным

Действия:

Проверьте точный адрес системного загрузчика для STM32H743:
- Согласно документу AN2606 (STM32 microcontroller system memory boot mode), для STM32H743 адрес системного загрузчика может быть 0x1FF1E000.
- Важно: В документации могут быть различия в зависимости от ревизии микроконтроллера. Убедитесь, что вы используете актуальную версию документации для вашей конкретной модели STM32H743.

Обновите функцию enterBootloader() с корректным адресом:

cpp
void enterBootloader() {
  __disable_irq(); // Отключаем прерывания

  // Деинициализируем USB
  USBD_DeInit(&hUsbDeviceFS);

  // Отключаем тактирование USB
  __HAL_RCC_USB_OTG_FS_CLK_DISABLE();

  // Сбрасываем настройки RCC (тактового генератора)
  RCC->APB1ENR1 = 0;
  RCC->APB1ENR2 = 0;
  RCC->APB2ENR = 0;
  RCC->AHB1ENR = 0;
  RCC->AHB2ENR = 0;
  RCC->AHB3ENR = 0;

  // Очищаем прерывания
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    NVIC->ICER[i] = 0xFFFFFFFF;
    NVIC->ICPR[i] = 0xFFFFFFFF;
  }

  // Устанавливаем адрес системного загрузчика
  uint32_t sysMemBootStartAddr = 0x1FF1E000; // Проверьте актуальность адреса

  // Устанавливаем указатель стека
  __set_MSP(*(__IO uint32_t*) sysMemBootStartAddr);

  // Устанавливаем указатель на функцию загрузчика
  void (*SysMemBootJump)(void);
  SysMemBootJump = (void (*)(void)) (*(__IO uint32_t*) (sysMemBootStartAddr + 4));

  // Переходим в системный загрузчик
  SysMemBootJump();

  // Бесконечный цикл на случай неудачи
  while (1);
}

Примечание: Убедитесь, что адрес 0x1FF1E000 соответствует вашей конкретной модели STM32H743. Если нет, используйте правильный адрес из документации.

2. Деинициализация USB и других периферийных устройств

Проблема:

Если USB-периферия не деинициализирована перед переходом в загрузчик, системный загрузчик не сможет инициализировать USB повторно, и устройство не будет распознано компьютером.

Действия:

Деинициализируйте USB перед переходом в загрузчик:

cpp
void enterBootloader() {
  __disable_irq(); // Отключаем прерывания

  // Деинициализируем USB
  USBD_DeInit(&hUsbDeviceFS);

  // Отключаем тактирование USB
  __HAL_RCC_USB_OTG_FS_CLK_DISABLE();

  // Деинициализируем другие периферийные устройства, если необходимо
  // ...

  // Остальная часть функции без изменений
  // ...
}

Убедитесь, что вы деинициализируете все используемые периферийные устройства, особенно те, которые могут конфликтовать с системным загрузчиком.

3. Проверка работы внешнего кварца

Проблема:

Системный загрузчик может требовать наличия и корректной работы внешнего кварцевого резонатора для инициализации USB.

Действия:

Убедитесь, что кварцевый резонатор 8 МГц установлен правильно и работает:
- Проверьте подключения кварца и конденсаторов.
- Убедитесь, что параметры HSE соответствуют требованиям.
Проверьте, запускается ли HSE при старте загрузчика:
- К сожалению, в режиме загрузчика вы не можете отладить работу HSE напрямую.
- Однако вы можете написать небольшой тестовый скетч, который проверяет работу HSE и выводит результаты в Serial.

4. Аппаратный переход в режим загрузчика через BOOT0

Действия:

Подключите пин BOOT0 к 3.3V (высокий уровень).
Перезагрузите устройство (нажмите кнопку Reset или отключите и подключите питание).
Проверьте Диспетчер устройств:
- Устройство должно появиться как "STM Device in DFU Mode" или похожее.
Если устройство распознается:
- Проблема в программном переходе в загрузчик.
- Необходимо проверить функцию enterBootloader() и деинициализацию периферии.
Если устройство не распознается:
- Возможно, проблема с аппаратной частью (USB-подключение, кварц) или с системным загрузчиком.

5. Проверка USB-подключения и драйверов на компьютере

Действия:

Проверьте USB-кабель и разъёмы:
- Убедитесь, что используете качественный кабель, поддерживающий передачу данных.
- Попробуйте другой кабель и USB-порт.
Проверьте наличие неизвестных устройств в Диспетчере устройств:
- Возможно, устройство отображается как неизвестное или с ошибкой драйвера.
- Если такое устройство есть, попробуйте обновить драйвер вручную.
Установите драйверы DFU:
- В каталоге установки STM32CubeProgrammer найдите папку "Drivers", затем "DFU_Driver".
- Запустите "STM32 Bootloader.bat" с правами администратора.

6. Уточнение особенностей системного загрузчика STM32H743

Проблема:

В некоторых ревизиях STM32H7 системный загрузчик может иметь особенности, связанные с тактированием или конфигурацией пинов.

Действия:

Проверьте документ AN2606:
- Убедитесь, что ваш микроконтроллер поддерживает USB DFU в системном загрузчике.
- Обратите внимание на примечания и требования к тактированию и пинам.
Проверьте настройки пинов USB:
- Убедитесь, что пины PA11 (USB D-) и PA12 (USB D+) подключены правильно.
- Отсутствуют ли внешние подтяжки или другие элементы, которые могут мешать работе USB.

7. Проверка тактирования системного загрузчика

Проблема:

Системный загрузчик может использовать внутренний генератор (HSI) или требовать внешний кварц (HSE) для работы USB.

Действия:

Если системный загрузчик требует HSE:
- Убедитесь, что кварц установлен и работает.
- Возможно, стоит попробовать использовать кварц на 25 МГц, если это поддерживается вашим устройством и требуется загрузчиком (проверьте в AN2606).
Если загрузчик использует HSI:
- Проверьте, не отключен ли HSI в ваших настройках.

Дополнительные рекомендации:

Проверьте версию микроконтроллера:
- Узнайте точную ревизию вашего STM32H743 (можно посмотреть маркировку на корпусе).
- Возможно, в ранних ревизиях были проблемы с загрузчиком.
Обратитесь к официальной поддержке STMicroelectronics:
- Если проблема сохраняется, возможно, стоит обратиться в поддержку ST для уточнения деталей.
Рассмотрите использование альтернативного загрузчика:
- Если системный загрузчик не работает, можно использовать сторонний загрузчик, поддерживающий USB DFU или другой интерфейс.

Заключение:

Проблема, с которой вы столкнулись, вероятно, связана с корректной инициализацией и переходом в системный загрузчик на STM32H743. Предлагаю выполнить предложенные шаги и внимательно проверить каждый из аспектов:

Адрес загрузчика
Деинициализацию периферии
Работа внешнего кварца
Аппаратный переход в загрузчик через BOOT0
USB-подключение и драйверы

Пожалуйста, сообщите о результатах после выполнения этих действий. Если проблема останется нерешённой, мы можем продолжить поиск решения на основе новых данных.

Answer 6

Полный код для STM32H743 с исправлениями ошибок компиляции

Извините за предыдущие неточности. Давайте предоставлю полный код, скорректированный для STM32H743 и Arduino IDE, который должен успешно компилироваться и, при возможности, позволит перейти в системный загрузчик.

Важное замечание:

Для микроконтроллеров STM32H7 программный переход в системный загрузчик может быть затруднен из-за особенностей архитектуры и требований к тактированию. В некоторых случаях единственный надежный способ войти в системный загрузчик — это установить пин BOOT0 в высокий уровень и перезагрузить устройство.

Тем не менее, я предоставлю код, который:

Учитывает особенности STM32H743.
Исправляет ошибки компиляции.
Может попытаться программно перейти в загрузчик.

Полный код:

cpp
#include <Arduino.h>

// Определяем адрес системного загрузчика для STM32H743
#define SYS_MEM_ADDRESS 0x1FF1E000

void enterBootloader() {
  __disable_irq(); // Отключаем прерывания

  // Деинициализируем USB-подсистему (если используется)
  // В среде Arduino доступа к низкоуровневым USB-структурам может не быть
  // Поэтому можно попробовать отключить тактирование USB

  // Отключаем USB-периферию
  RCC->AHB1ENR &= ~RCC_AHB1ENR_USB2OTGHSEN; // Отключаем тактирование USB OTG HS
  RCC->AHB1ENR &= ~RCC_AHB1ENR_USB1OTGHSEN; // Отключаем тактирование USB OTG FS (если используется)

  // Деинициализируем системные прерывания
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    NVIC->ICER[i] = 0xFFFFFFFF;
    NVIC->ICPR[i] = 0xFFFFFFFF;
  }

  // Сбрасываем настройки RCC (если необходимо)
  // Не рекомендуется полностью обнулять регистры RCC, так как это может привести к нестабильности
  // Вместо этого деактивируйте только необходимые периферийные устройства

  // Устанавливаем указатель стека на начало системной памяти
  __set_MSP(*((uint32_t *)SYS_MEM_ADDRESS));

  // Определяем указатель на функцию системного загрузчика
  void (*SysMemBootJump)(void);
  SysMemBootJump = (void (*)(void)) (*((uint32_t *)(SYS_MEM_ADDRESS + 4)));

  // Переходим в системный загрузчик
  SysMemBootJump();

  // Бесконечный цикл на случай неудачи
  while (1);
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) {
    ; // Ждем подключения по USB
  }
  Serial.println("Устройство запущено");
}

void loop() {
  if (Serial.available()) {
    String command = Serial.readStringUntil('\n');
    if (command == "bootloader") {
      Serial.println("Переход в загрузчик...");
      delay(100); // Небольшая задержка для отправки сообщения
      enterBootloader();
    } else {
      Serial.println("Неизвестная команда: " + command);
    }
  }
  // Дополнительный код
  delay(100);
}

Объяснение изменений и исправлений:

Удаление использования hUsbDeviceFS:
- Переменная hUsbDeviceFS не доступна в среде Arduino IDE, так как это низкоуровневая структура из библиотеки HAL.
- Вместо этого мы отключаем тактирование USB, чтобы деактивировать USB-периферию.
- Используем регистры RCC для отключения тактирования USB OTG HS и FS (в зависимости от используемого интерфейса).
Корректировка регистров RCC для STM32H743:
- В STM32H7 регистры RCC имеют несколько иные названия.
- Отключение тактирования USB производится через RCC->AHB1ENR.
  - RCC->AHB1ENR — регистр включения тактирования для AHB1 периферии.
  - Биты USB1OTGHSEN и USB2OTGHSEN отвечают за тактирование USB OTG HS и FS соответственно.
Удаление обнуления регистров RCC:
- Полное обнуление регистров RCC не рекомендуется, так как это может привести к непредсказуемому поведению системы.
- Вместо этого мы отключаем только необходимые периферийные устройства.
Исправление ошибки с APB1ENR1 и APB1ENR2:
- В STM32H7 нет регистров APB1ENR1 и APB1ENR2.
- Вместо них используются APB1LENR и APB1HENR.
- Однако, как упоминалось выше, обнулять эти регистры не стоит.
Добавление макроса SYS_MEM_ADDRESS:
- Определяем адрес системного загрузчика для STM32H743 как 0x1FF1E000.
- Используем этот адрес для установки указателя стека и перехода в загрузчик.
Деинициализация прерываний:
- Очищаем все активные прерывания в контроллере NVIC, чтобы избежать конфликтов при запуске загрузчика.
Использование стандартных функций Arduino:
- Код полностью совместим с Arduino IDE и не требует дополнительных библиотек.

Важные замечания:

Программный переход в загрузчик на STM32H743:
- Несмотря на то, что код может успешно компилироваться и выполняться, программный переход в системный загрузчик на STM32H7 может не работать из-за особенностей архитектуры.
- Системный загрузчик может требовать определенных настроек тактирования или аппаратных сигналов, которые трудно обеспечить программно.
- В документации STMicroelectronics указано, что для STM32H7 вход в загрузчик может быть осуществлен через установку пина BOOT0 в высокий уровень и перезагрузку устройства.
Рекомендация использовать аппаратный метод:
- Аппаратный способ входа в загрузчик:
  1. Подключите пин BOOT0 к 3.3V (высокий уровень).
  2. Перезагрузите устройство (нажмите кнопку Reset или отключите и подключите питание).
  3. Устройство должно запуститься в режиме загрузчика, и вы сможете прошить его через STM32CubeProgrammer по USB (DFU).
Использование кастомного загрузчика:
- Если вам необходимо осуществлять прошивку удаленно без физического доступа к пину BOOT0, рассмотрите возможность использования кастомного загрузчика, такого как STM32Duino Bootloader или разработки собственного загрузчика, который будет поддерживать обновление по USB.

Дополнительные рекомендации:

Проверка устройства в Диспетчере устройств:
- После попытки перехода в загрузчик проверьте, появляется ли новое устройство в системе.
- Если нет, скорее всего, программный переход не удался, и требуется аппаратный метод.
Использование STM32CubeProgrammer:
- Запустите STM32CubeProgrammer отдельно от Arduino IDE.
- Выберите интерфейс USB (DFU).
- Если устройство не распознается, убедитесь, что драйверы установлены корректно и что устройство действительно находится в режиме загрузчика.
Установка драйверов DFU (для Windows):
- В папке с установленным STM32CubeProgrammer найдите папку "Drivers".
- Запустите "STM32 Bootloader.bat" с правами администратора для установки драйверов DFU.
Документация:
- Ознакомьтесь с документом AN2606 (STM32 microcontroller system memory boot mode), где подробно описаны особенности системного загрузчика для различных микроконтроллеров STM32, включая STM32H7.

Заключение:

Предоставленный код должен успешно компилироваться в Arduino IDE для STM32H743. Однако из-за ограничений архитектуры STM32H7 программный переход в системный загрузчик может не работать. Рекомендуется использовать аппаратный метод входа в загрузчик с помощью пина BOOT0 или рассмотреть возможность использования кастомного загрузчика для обновления прошивки по USB без аппаратных переключений.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы или потребуется помощь в реализации альтернативных решений, пожалуйста, сообщите, и я с радостью помогу вам дальше.

Frage

Gedanke

Antwort

Frage

Gedanke

Antwort

Frage

Gedanke

Antwort

Шаг 1: Подготовка аппаратной части

Шаг 2: Установка STM32 Core в Arduino IDE

Шаг 3: Настройка Arduino IDE для вашей платы

Шаг 4: Написание кода в Arduino IDE

Шаг 5: Прошивка микроконтроллера через Arduino IDE

Шаг 6: Использование последовательного порта для обмена данными

Шаг 7: Обновление прошивки в будущем

Дополнительные рекомендации

Заключение

Frage

Gedanke

Antwort

Проблема:

Возможные причины и решения:

1. Устройство не распознается компьютером в режиме DFU

2. Адрес системного загрузчика может быть неверным

3. Отсутствие внешнего кварцевого резонатора

4. Проблемы с USB-подключением

5. Использование STM32CubeProgrammer напрямую

6. Аппаратный переход в режим загрузчика

7. Проблемы с программным переходом в загрузчик

8. Уточняющие вопросы

Рекомендуемые действия:

Дополнительные рекомендации:

Заключение:

Frage

Gedanke

Antwort

Текущее состояние:

Возможные причины и решения:

1. Адрес системного загрузчика может быть неверным

2. Деинициализация USB и других периферийных устройств

3. Проверка работы внешнего кварца

4. Аппаратный переход в режим загрузчика через BOOT0

5. Проверка USB-подключения и драйверов на компьютере

6. Уточнение особенностей системного загрузчика STM32H743

7. Проверка тактирования системного загрузчика

Рекомендуемые действия:

Дополнительные рекомендации:

Заключение:

Frage

Gedanke

Antwort

Полный код:

Объяснение изменений и исправлений:

Важные замечания:

Дополнительные рекомендации:

Заключение:

Diesen Q&A teilen