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UM2237- STM32CubeProgrammer軟體工具介紹
概覽
STM32Cube家族中的STM32CubeProgrammer是STM32 MCU專用編程工具。它支持通過STLink的SWD/JTAG調試接口對STM32 MCU的片上存儲器進行擦除和讀寫操作；或者通過UART，USB, I2C，SPI，CAN等通信接口，利用出廠時固化在晶片內部的系統bootloader，對STM32 MCU的片上存儲器進行擦除和讀寫操作。
這裡需要說明的是STLink v2僅支持通過UART和USB通信接口對片上存儲器進行操作，而STLink v3增加了SPI，I2C和CAN通信接口的支持。除此以外，STM32CubeProgrammer還可以操作STM32 MCU的選項字節和一次性可編程字節。通過STM32CubeProgrammer提供的或者自己編寫的外部external loader，還可以對外部存儲器進行編程。
STM32CubeProgrammer提供了圖形化和命令行兩種用戶界面。除此之外，STM32CubeProgrammer還提供了C++ API，用戶可以將STM32CubeProgrammer的功能集成到自己所開發的PC端應用中。
圖形化用戶界面如下圖所示，在右側的配置區域，用戶可以選擇通過STLink調試接口，或者USB, UART等通信接口連接到STM32 MUC。連接到STM32 MCU後，在「Device information」區域可以看到當前MCU的型號，版本和Flash大小等信息。
如果連接的是ST官方的開發板，還會顯示該開發板的名稱。那麼，這裡顯示的信息都是來自哪裡呢？其中「CPU「型號，也就是內核型號，從內核的CPUID 只讀寄存器讀得，該寄存器的說明在各個晶片系列對應的編程手冊中可以查到，比如STM32F7對應的編程手冊PM0253；晶片型號」Device ID「和晶片版本」Revision ID」分別來自STM32MCU的DBGMCU_IDC只讀寄存器中的Device ID欄位和Revision欄位。
Flash大小「Flash size」的值，可以從系統Flash的Flash size只讀寄存器中讀到。這些寄存器的說明都可以在各個晶片系列對應的參考手冊中的「調試支持」和「設備電子籤名」章節找到，比如STM32H743的參考手冊RM0433。開發板名稱「Board」對應的信息，存儲在板載的STLink中，所以只有用ST開發板自身板載的STLink進行連接時才能看到這個信息。
在STM32CubeProgrammer最左側一欄可以在不同的功能標籤頁之間切換，進行不同的操作。
接下來，我們會對STM32CubeProgrammer的主要功能進行介紹，關於STM32CubeProgrammer的具體操作步驟，請參考」UM2237-STM32CubeProgrammer軟體工具介紹」
片上存儲器擦除和讀寫
STM32CubeProgrammer支持按扇區對Flash進行擦除和全片擦除。可以導入多種格式的執行文件進行燒錄，支持的文件格式有：二進位文件（.bin），elf文件（.elf，.axf，.out），hex文件（.hex）和摩託羅拉的S-record文件（.srec）。
擦除操作
通過STLink與目標MCU建立連接後，在「Erasing&Programming」頁面下，可以按扇區對flash進行擦除，或者選擇「Full chip erase」按鈕，進行全片擦除。
燒錄操作
在「Erasing&Programming」頁面下，點擊「Browse」按鈕導入可執行文件，然後點擊「Start Programming」進行燒錄。
也可以在「Memory&file edition」頁面下，打開要燒錄的可執行文件，然後點擊「download」進行燒錄。
在「Memory&file edition」的「Device Memory」頁面下，還可以讀出當前指定地址範圍的MCU存儲器值，並通過「Save As」菜單將讀出的內容保存為二進位文件（.bin）, hex文件（.hex）或S-record文件（.srec）。
除了前面介紹的燒錄整個可執行文件的方式以外，還可以在「Memory&file edition」的「Device Memory」頁面下直接修改某個地址的值，」回車」後STM32CubeProg會自動完成讀出-修改-擦除-回寫的操作。對於一次性可編程（OTP）字節就可以通過這種方式進行編程。
選項字讀寫
點開OB頁面後，可以看到當前所連接MCU的選項字的設定情況。用戶可以在這裡修改選項字的值。具體選項字的說明，請參考對應MCU的參考手冊。
「二合一」燒錄
使用「Erasing&Programming」頁面下的「二合一」燒錄模式，可以在一次操作中完成FLASH和選項字的燒錄工作。選項字的配置使用STM32CubeProgrammer命令行的「-ob」命令。
比如，現在要在燒寫完Flash後，設置讀保護為level1。可以按以下步驟先進行設置： 設置好要下載的可執行文件路徑
勾選「Automatic Mode」下的「Full chip erase」和「Download file」
在「Option bytes commands」的輸入框中輸入：「-ob rdp=0xBB」
然後點擊「Start automatic mode」，STM32CubeProgrammer就會開始按順序執行上述的操作，同時在Log窗口顯示整個執行的過程和進度。
關於選項字命令 「-ob」的格式說明，可以參考UM2237的3.2.15章節。但「-ob」命令中OptByte欄位的定義在UM2237中沒有說明，可以有兩種方法來查詢：
一種是通過STM32CubeProgrammer圖形界面下「Option bytes」標籤頁中的「Name」一欄的名稱，因為「-ob」命令中OptByte欄位的定義與這裡是一致的；
還可以通過「-ob displ」命令來顯示當前所有的選項字配置，從而也就可以知道各個OptByte欄位的定義了。
外部存儲器讀寫
如果想要對通過SPI,FMC,QSPI等接口連接到STM32的外部存儲器進行讀寫操作，就需要一個external loader。
CubeProgrammer默認提供了STM32開發板上集成的外部存儲器對應的external loader。
用戶如果使用了其他型號的存儲器，也可以自己生成external loader文件(*. stldr)，詳細操作請參考UM2237的第2.3.3章節。後續我們也會針對這部分內容做更進一步的介紹。
在對外部存儲器進行操作前，必須先在「ExternalLoader」頁面下，選擇對應的external loader，該external loader會在接下來對外部存儲器的操作中用到。然後就可以在「Erasing&Programming」頁面和「Memory&file edition」頁面下進行擦除和燒寫的操作了。
Bootloader
STM32 MCU出廠時，內部的系統memory就已經燒好了bootloader，提供通過USART，USB，I2C，SPI，CAN等接口更新片上Flash的功能。
不同STM32 MCU型號支持的bootloader接口有所不同，具體可以參考應用手冊AN2606。
STLink v2或者STLink v3提供了從USART，USB，I2C，SPI和CAN等通信協議到USB的橋接接口，STM32MCU可以通過STLink v2或者STLink v3與PC端建立連接。
而STM32CubeProgrammer則提供了PC端的操作界面，可以通過bootloader對片上Flash進行擦除和燒錄。
STLink v2隻提供了USART和USB兩種通信接口，而STLink v3增加了I2C，SPI和CAN通信接口的支持。ST原來提供有兩個獨立的PC端軟體：「STM32 Flash loader demonstrator」和「Dfuse Demo」，分別支持USART bootloader和USB DFU功能，現在只需要使用STM32CubeProgrammer一個軟體就可以支持所有這些通信接口了。
SWO信息輸出窗口
我們在做開發的時候，經常會需要輸出一些調試信息。常用的方法就是通過重定向printf到串口來進行列印，這種方法需要佔用一路串口。還有一種方法就是將printf重定向到SWD調試接口的SWO口，通過SWO來輸出調試信息。
STM32CubeProgrammer的SWV窗口可以顯示SWO發送的調試信息，並且可以將所有接收到的信息保存在指定的「.log」文件中。
命令行界面
STM32CubeProgrammer提供命令行界面，可以通過執行指令的方式實現大部分STM32CubeProgrammer的功能。
STM32_Programmer_CLI.exe可執行文件在STM32CubeProgrammer安裝路徑下的bin文件夾下，執行STM32_Programmer_CLI.exe可以看到所有支持的指令及參數說明。
命令行界面還提供了一些在圖形化界面不具備的功能，例如：創建可信任包，安全燒錄，計算CRC值等功能。詳細說明請參考UM2237。
圖中舉了一個通過SWD接口連接目標晶片並設置讀保護級別1的例子，通過「-c」指令先與目標晶片建立連接，再通過「-ob」指令修改讀保護的級別，完整的命令行指令為：STM32_Programmer_CLI.exe -c port=SWD -ob rdp=0xBB。
STLink固件更新
將STLink調試器連接到電腦後，打開STM32CubePorgrammer，刷新STLink連接就可以看到當前STLink的固件版本。點擊「Firmware upgrade」按鈕，打開STLinkUpgrade工具可以對STLink固件版本進行更新。
資源連結
如下圖所示，在瀏覽器地址欄中輸入www.st.com/stm32cube，可以直接打開STM32Cube的主頁面。以這個頁面作為入口可以快速地找到STM32Cube生態系統下的所有軟體工具和軟體包，STM32CubeProgrammer也在這其中。
除此以外，直接在搜索欄搜索關鍵字「STM32CubeProg」也可以找到STM32CubeProg的主頁面。在STM32CubeProgrammer頁面的Overview標籤頁下有對STM32CubeProgrammer的介紹以及下載連結，在Documentation標籤頁下可以找到其相關的文檔。
用戶手冊/應用筆記
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