最近搞MCU，發(fā)現(xiàn)它與SOC之間存在諸多差異，不能沿用SOC上一些技術(shù)理論。本文以STM L4為例，總結(jié)了一些STM32 小白入門指南。

標(biāo)題MCU沒有DDR？

是的。MCU并沒有DDR，而是讓代碼存儲在nor flash上，臨時變量和棧運行在SRAM上。之所以這么做是因為MCU的cpu頻率很低，都是幾十MHZ到一二百MHZ，nor flash的讀取速度能夠滿足cpu 的取指需求，但nor flash 的寫入速度很慢，所以引入了SRAM 作為臨時變量和棧的運行空間。

標(biāo)題STM32啟動方式

STM32提供三種上電后的引導(dǎo)方式：從 flash引導(dǎo)啟動，從 system memory引導(dǎo)啟動 和 從 SRAM引導(dǎo)啟動。

從 flash引導(dǎo)啟動就是加載 flash里面的 bin文件，運行用戶燒錄后的固件程序。

從 system memory啟動是去運行MCU出廠自帶的一塊 ROM程序，該程序可稱作為bootloader，提供通過串口、I2C、SPI或者USB去燒錄flash，防止flash擦除后變磚，也可以用來實現(xiàn)MCU OTA，但要想用起來還需要遵從通訊協(xié)議開發(fā)上位機程序。STM32 Cube Programmer應(yīng)該也是利用這段程序，完成 flash燒錄的。

從 SRAM啟動，比較難理解，SRAM不是掉電易失嗎？怎么還能引導(dǎo)啟動？既然SRAM是掉電易失，那就要寫入程序后不掉電，直接切換跳轉(zhuǎn)運行，所以該模式主要用來做在線仿真，使用場景比較小眾。

這三種啟動方式的選擇是通過外部的BOOT0 pin或者 nSWBOOT0 option bit配置選擇的。

但如果boot配置為flash啟動，但flash又為空怎么辦？這個ST也已經(jīng)考慮到了，在這種情況下，檢查發(fā)現(xiàn)flash為空，cpu轉(zhuǎn)頭會去運行system memory程序，所以你會發(fā)現(xiàn)即使flash沒程序，上電后某些GPIO仍然被配置了，其實這就是內(nèi)部ROM程序運行導(dǎo)致的后果。詳細內(nèi)容參看官方文檔： AN2606。

分析一下內(nèi)存地址表：

可以發(fā)現(xiàn)，CPU上電后是從地址 0開始運行的，但地址0 處存放的是什么代碼？取決于BOOT configuration，不同的BOOT configuration會導(dǎo)致不同代碼映射到0 地址處。

Flash memory的地址范圍是0x08000000 ~ 0x08020000，所以 該MCU所支持掛載的最大flash容量為0x20000 byte,即128KB。flash的燒錄地址也只能在這個范圍選擇。

標(biāo)題STM32 OTA實現(xiàn)方案

標(biāo)題方案一：bootloader + AB分區(qū)

該方案把flash分為三個區(qū)：bootloader、A分區(qū)、B分區(qū)。

bootloader分區(qū)代碼不參與升級，只負責(zé)引導(dǎo)分區(qū)和升級檢查。A和B 分區(qū)大小需要一致，里面是需要OTA的業(yè)務(wù)邏輯代碼。升級時，將升級固件寫入A或B分區(qū)，重啟之后，bootloader根據(jù)A B分區(qū)的版本號跳轉(zhuǎn)到最新的版本分區(qū)代碼運行。這樣做的好處是：1、無感升級，不需要進專門的燒錄模式，可以在正常業(yè)務(wù)運行的情況下升級寫入flash。2、不會變磚，即使升級寫入flash失敗，依然存在上一個版本的固件可以使用，安全性高。

缺點：flash容量需求大。

標(biāo)題方案二：bootloader + A分區(qū)

該方案可節(jié)省一個分區(qū)，對flash壓力很小。升級燒錄邏輯放在 bootloader，app在接收到升級請求后跳轉(zhuǎn)執(zhí)行到bootloader代碼，bootloader進行數(shù)據(jù)接收和flash燒錄，完成后，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行app程序，升級完成。

該方案適用性好，畢竟很少會因為OTA，而閑置一半的 flash空間。此模式需要MCU處于燒錄模式，燒錄失敗后，無法正常運行，只能重新嘗試升級燒錄。

標(biāo)題方案三：直接利用system memory分區(qū)進行升級

與方案二的區(qū)別就是不用寫bootloader代碼，直接重啟利用boot pin引導(dǎo)進入system memory分區(qū)，利用里面的ROM代碼進行flash燒寫。缺點就是需要配置boot pin重啟，風(fēng)險大，且bootloader是官方固化提供的，無法修改，使用不方便，但也是一條路子。參考文檔：AN3155。