本教程详细介绍了如何为基于STM32微控制器的项目进行软件烧录,涵盖从准备阶段到实际操作的各项步骤,旨在帮助初学者轻松掌握STM32编程入门知识。
### STM32软件烧录步骤详解
#### 一、STM32烧录接口类型概述
在进行STM32的软件烧录过程中,会遇到几种不同的烧录接口类型:SWD(Serial Wire Debug)、JTAG以及ISP。
- **SWD (Serial Wire Debug)**:
- 使用两根线——SWDCLK和SWDIO来实现下载与调试。
- 最高传输速率为10MHz,速度快且稳定可靠。
- 在处理大容量数据时比JTAG更可信赖。
- 对于GPIO资源有限或PCB空间紧张的应用场景特别适用。
- **JTAG (Joint Test Action Group)**:
- 需要通过五根线——JTDO、JTCK、JTMS、nRST和JTDI来完成下载与调试任务。
- 最大传输速率为5MHz,比SWD模式慢一些。
- 适用于需要完整功能的JTAG应用场景。
- **ISP (In-System Programming)**:
- 使用串口进行代码更新,不支持调试功能。
- 波特率最高可达230400bps。
- 主要用于简单的代码更新场景,但不具备调试能力。
#### 二、SWD模式详解
相较于传统的JTAG方式,使用SWD模式进行下载具有以下优势:
1. **可靠性提升**:
- 在高速状态下,SWD比JTAG更稳定可靠。
- 当处理大量数据时,采用JTAG可能会导致失败的几率较高。而利用SWD则可以有效避免此类问题的发生。
- 因此,在大多数情况下推荐使用SWD模式进行烧录。
2. **节省GPIO资源**:
- SWD只需要两根信号线,非常适合于GPIO资源紧张的应用场景。
- 特别是在开发板上GPIO数量有限的情况下,采用SWD能够显著减少使用的引脚数。
3. **减小PCB尺寸**:
- 使用较少的引脚可以缩小电路板占用的空间。
- 例如,在使用2.54mm间距端子时,通过设计一个五芯接口即可实现对SWD的支持。这对于小型化产品尤其重要。
#### 三、SWD模式的物理连接方法
1. **JLINK与开发板连接**:
- 将JLINK的第1脚(VCC)、7脚(JTMS)、9脚(JTCK)和20脚(GND),分别对应地连到开发板上的相应引脚。
- 注意,GND可以使用除了2号之外的其他偶数端口。
2. **注意事项**:
- 在某些情况下,STM32芯片的复位引脚可能通过一个电阻连接至电源,并未直接暴露出来。
- 因此建议在第15脚(JLINK的复位端)也进行相应的链接以确保安全可靠的操作环境。
#### 四、SWD模式软件操作流程
1. **准备hex文件**:
- 在相关软件内加载需要下载的目标HEX文件。
2. **连接目标设备**:
- 通过点击“Target”菜单下的Connect选项,建立与待烧录的STM32芯片之间的链接。
3. **编程下载**:
- 确认成功连接后即可开始进行代码烧写。
- 下载完成后软件会显示完成提示信息。
4. **特殊情况处理**:
- 如果在使用过程中遇到意外锁定或其他不可预料的问题,可以通过复位脚重新解锁设备。
- 具体操作是在上电前将复位引脚拉低,然后正常供电并利用JLINK执行擦除命令。等待一秒后再释放该引脚即可完成重置。
#### 五、JTAG模式详解
与SWD相比,使用传统JTAG方式进行下载和调试具有以下特点:
1. **更多引脚需求**:
- 需要连接更多的信号线,包括JTDO、JTCK、JTMS以及nRST等。
2. **较低传输速率**:
- 最高传输速率为5MHz,比SWD模式慢。
3. **复杂度增加**:
- 由于需要较多引脚进行连接操作,因此在物理布局上较为复杂,并占用更多的PCB空间。
#### 六、JTAG模式的物理连接方法
1. **JLINK与开发板连接**:
- 将JLINK的第1脚(VDD)、3脚(TRST对应STM32 PB4)、5脚(TDI对应PA15)、7脚(TMSSWDIO对应PA13)、9脚(TCKSWCLK对应PA14)以及复位引脚等连接到开发板上相应的端口。
#### 七、总结
在进行STM32的软件烧录时,根据具体的应用场景和需求选择合适的接口类型至关重要。其中,SWD模式因其高效性、资源节约性和空间优化等方面