Cómo programar varios STM32Fs en la misma PCB

Question

Trabajo en un puesto de gestión y solo tengo un conocimiento muy limitado de electrónica (suficiente para hacer proyectos simples de Arduino, etc).

Actualmente estamos trabajando en un producto que tiene 3 STM32F303 y 2 STM32F103, y el procesador principal es un AM5718.

Solo quería saber cómo se subiría y actualizaría el firmware y el bootloader en cada procesador, incluido el AM5718.

Los 5 STM32 están conectados al AM5718 a través de UART y todos están en la misma PCB.

Me gustaría tener una buena idea de cómo se haría esto después de que la PCB esté producida y el producto esté en el campo.

Obviamente preguntaría al ingeniero electrónico que trabaja en el proyecto, pero ya hemos terminado por Navidad.

Answer 1

Si el diseño de hardware se hace correctamente y asumiendo que UART se utiliza para la programación, los pasos serían aproximadamente los siguientes:

1. La CPU principal reinicia un MCU seleccionado.
2. Luego, la CPU lleva los pines BOOT requeridos a un estado apropiado y libera el reset.
3. El bootloader del MCU comienza y espera a que lleguen datos por la línea UART apropiada.
4. La CPU envía los datos binarios a través del UART y reinicia el MCU cuando haya terminado.
5. El MCU ejecuta un nuevo firmware.

Aquí hay una imagen que muestra la selección de bootloader para las partes STM32F10xxx:

Los mismos pasos se repetirían para cada MCU.

El procesador principal se puede actualizar de numerosas formas, pero generalmente se hace así:

1. El firmware se descarga en un almacenamiento local (FLASH, RAM, tarjeta SD, etc.)
2. La CPU se reinicia y el bootloader descubre el código de actualización.
3. El bootloader de la CPU lee los datos, verifica que el binario sea válido y programa los sectores FLASH apropiados.
4. La CPU se reinicia de nuevo y carga con el nuevo firmware.

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Actualización.

Basado en su hardware actual, tendría que ejecutar el bootloader saltando a la dirección de memoria adecuada (ver página 20 de AN2606). No sé mucho al respecto, pero su diseñador de hardware debería ser capaz de averiguarlo. Sin embargo, no tener el control de la línea de reset es un poco descuido.

Answer 2

Sospecho que necesitas cargar el firmware AM5718 a través de JTAG, sin embargo no estoy muy familiarizado con esta familia de CPU.

El STM32 (como muchos otros CPU ARM en estos días) tiene un cargador de arranque ROM incorporado por ST. En algunas series STM32 esto se hace manteniendo el pin BOOT0 en alto durante el reinicio. Para arrancar tu programa normal necesitas mantener el pin bajo. Sin embargo, esto no siempre está convenientemente en la hoja de datos, sino a menudo en el manual del usuario.

El cargador de arranque de ST a menudo soporta varios protocolos, y UART es uno muy común. Sin embargo, no todos los UART o las ubicaciones de los pines en el chip STM32 son compatibles, así que necesitas elegir los pines del puerto serie. Este documento es muy útil si puedes encontrar la familia correcta.

El procedimiento que describe Armandas es correcto. Si tienes algunos pines de repuesto en tu CPU AM5718 podrías automatizar la activación del cargador de arranque de ST a través del software. Esto requiere algunos pines GPIO en la CPU - en teoría 1 línea de reinicio adicional por cada CPU añadida. También necesitas considerar cómo arrancará tu placa en esta configuración mientras la AM5718 no esté completamente en funcionamiento.

Un pequeño detalle: en algunas partes STM32 el cargador de arranque ROM se desactiva una vez que habilitas la protección de lectura. Todavía puedes acceder al chip a través de JTAG (después de borrar), pero no a través del cargador de arranque. Además, si no puedes hacer que la activación automatizada parezca adecuada en hardware, es posible que necesites hacerlo manualmente a través de jumpers y un procedimiento en papel. Sin embargo, esto solo es práctico de hacer en la fábrica, no es una solución muy fácil de servicio en campo.

Ambas razones pueden dirigirte hacia un cargador de arranque interno que se puede activar a través de un comando serial. También agrega la ventaja de 'proteger' tus imágenes de firmware a través de cifrado, dado que manejas el desciframiento dentro del propio cargador de arranque.

Answer 3

Si todas las partes son compatibles con JTAG y se encuentran en el mismo dominio de energía (o de alguna manera en un estado que garantiza la integridad de la cadena), puedes construir una cadena de escaneo y usarla para acceder a cada parte sucesivamente.

Sin embargo, parece que el proyecto está terminado y estás en la gestión :), así que creo que la opción de UART es la mejor ruta. Para ser claro, ¿cada STM tiene su propio UART hacia el procesador grande, o comparten (lo cual es un poco extraño...)? Si es lo último, como dijeron los otros usuarios, necesitarás un GPIO por cada uno para seleccionar quién está activo.