在EK-STM32F学习套件上实现了USB-DFU设备功能

发布时间：2009-11-25 15:50 发布者：STM32

首先在ST官网上下载了STM32的USB开发套件地址：http://www.st.com/stonline/produ ... ro/files/um0424.zip

由于此开发套件基于ST的官方开发板，与EK-STM32F的电路有所不同。

比较了一下，不同之处在于
1，官方的开发套件使用PD.09作为USB识别使能线，而EK-STM32F使用PD.08。
2，官方的开发套件通过PB.09来判断是否进入DFU模式，而EK-STM32F的按键使用了PD.03和PD.04。
3,  EK-STM32F没有接外部SPI Flash，所以只能更新内部flash。

因此修改代码如下:

void DFU_Button_Config(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /* Enable GPIOD clock */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

  /* Configure PD.04 as input floating (Key push-button on EK-STM32F) */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
}

u8 DFU_Button_Read (void)
{
  /* Return the value of PD.04 */
  return GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_4);
}

void Set_System(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  FLASH_Unlock();

  /* RCC system reset(for debug purpose) */
  RCC_DeInit();

  /* Enable HSE */
  RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

  /* Wait till HSE is ready */
  HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

  if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
  {
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

/* Flash 2 wait state */
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

/* HCLK = SYSCLK */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

/* PCLK2 = HCLK */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

/* PCLK1 = HCLK/2 */
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

/* Enable PLL */
RCC_PLLCmd(ENABLE);

/* Wait till PLL is ready */
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{
}

/* Select PLL as system clock source */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

/* Wait till PLL is used as system clock source */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{
}
  }

  /* Enable GPIOD clock */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

  /* PD.08 used as USB pull-up --> EK-STM32F */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

  USB_Cable_Config (DISABLE);
// SPI_FLASH_Init();
  USB_Cable_Config (ENABLE);
}

void USB_Cable_Config (FunctionalState NewState)
{
  if (NewState != DISABLE)
  {
GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8);
  }
  else
  {
GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_8);
  }
}

修改后烧入EK-STM32F学习板，果然能识别出一个DFU设备。

请下载移植到EKSTM32F的USB开发套件后把他们放到同一个目录下(STM32F10xUSBLib)，方法如下：

1）自建一个STM32F10xUSBLib目录

2）下载这个文件

1.zip (139.44 KB) 并解压到STM32F10xUSBLib目录

3）下载这个文件

2.zip (231.04 KB) 并解压到STM32F10xUSBLib目录

最终目录结构应为：
STM32F10xUSBLib
  FWLib
library
   inc
   src
  USBLib
demos
   Device_Firmware_Upgrade  本帖介绍的DFU演示软件
   JoyStickMouse
   Mass_Storage
   Virtual_COM_Port
library
   inc
   src

在ST官网下载PC端驱动和应用程序地址：http://www.st.com/stonline/produ ... ro/files/um0412.zip

安装后运行DfuSeDemo(V2.1),在DFU Device中识别到一个STM Device in DFU Mode设备。

选择Internal Flash，选择STM32 USB开发套件的DFU DEMO中的任意image，按下Upgrade按键。

出现一个对话框：擦除操作失败

。。。。。。

DFU的代码我曾经在ST的官方开发板上测试过，没有出过错，那么现在的错误在哪里呢？

拿了USB分析仪，看USB线上数据，发现设备总在某次的DFU_GETSTATUS请求后响应一个STALL信号，导致出错。

根据USB DFU协议(下载地址: http://www.usb.org/developers/devclass_docs/DFU_1.1.pdf), 对DFU_GETSTATUS的响应应该由:bStatus(1byte) + bwPollTimeout(3Bytes，以ms为单位) + bState(1byte) + iString(1byte)组成，但看USB线上数据，设备的响应为：00 00 00 00 04 00，显然是要求的Poll Time时间太短，导致设备在擦除flash的等待时间内无法响应PC端的又一个请求。

仔细看u8 *GETSTATUS(u16 Length)的代码：
case STATE_dfuDNLOAD_SYNC:
   if (wlength != 0)
   {
      DeviceState = STATE_dfuDNBUSY;
      DeviceStatus[4] = DeviceState;
      if ((wBlockNum == 0) && (Load_Buffer[0] == CMD_ERASE))
      {
      if  (Pointer < 0x800000) /* 64K sectors of SPI Flash */
      {
         DeviceStatus[1] = 0xDC;  /* 1.5 seconds */
         DeviceStatus[2] = 0x05;
         DeviceStatus[3] = 0x00;
      }
               <=====================此处值得商榷
      }
      else
      {
      DeviceStatus[1] = (wlength >> 8) * 2  ; /* Nb of Pages(of 256 )* 2ms */
      DeviceStatus[2] = 0;
      DeviceStatus[3] = 0;
      }

   }
   else  /* (wlength==0)*/
   {
      DeviceState = STATE_dfuDNLOAD_IDLE;
      DeviceStatus[4] = DeviceState;
      DeviceStatus[1] = 0;
      DeviceStatus[2] = 0;
      DeviceStatus[3] = 0;

   }
break;

代码在分析到当前操作为CMD_ERASE命令时，仅仅对SPI FLASH的操作定义了Poll的时间，而对内部flash的操作没有定义，因此设备直接返回了0。

察看STM32F103的Datasheet:
Page（1KB）erase time 为 Min20ms,  Max40ms
Word programming time 为 Min20us， Max40us

修改代码如下：
case STATE_dfuDNLOAD_SYNC:
   if (wlength != 0)
   {
      DeviceState = STATE_dfuDNBUSY;
      DeviceStatus[4] = DeviceState;
      if ((wBlockNum == 0) && (Load_Buffer[0] == CMD_ERASE))
      {
      if  (Pointer < 0x800000) /* 64K sectors of SPI Flash */
      {
         DeviceStatus[1] = 0xDC;  /* 1.5 seconds */
         DeviceStatus[2] = 0x05;
         DeviceStatus[3] = 0x00;
      }
      else {
         DeviceStatus[1] = 0x28;
         DeviceStatus[2] = 0x00;
         DeviceStatus[3] = 0x00;
      }
      }
      else
      {
//       DeviceStatus[1] = (wlength >> 8) * 2  ; /* Nb of Pages(of 256 )* 2ms */
      DeviceStatus[1] = (wlength >> 8) * 10  ; /* Nb of Pages(of 256 )* 10ms */
      DeviceStatus[2] = 0;
      DeviceStatus[3] = 0;
      }

   }
   else  /* (wlength==0)*/
   {
      DeviceState = STATE_dfuDNLOAD_IDLE;
      DeviceStatus[4] = DeviceState;
      DeviceStatus[1] = 0;
      DeviceStatus[2] = 0;
      DeviceStatus[3] = 0;

   }
   break;

修改后重新烧录代码，重新执行Upgrade操作，OK。

至于原先在测试DFU代码时为何没有出错，我认为是因为我刚新换了电脑的缘故，PC跑的快了，愿意等待的时间短了。。。。。

DUF搞完，开始考虑image的生成。

PC端的应用程序除了DfuSeDemo，还有个DfuFileManage(V2.1),能将S19，HEX和BIN文件生成DFU文件。

随便找了个LCD的demo，修改lnkarm_flash.xcl文件如下：
// Code memory in FLASH
-DROMSTART=0x8003000
-DROMEND=0x801FFFF

修改stm32f10x_nvic.h文件对于Vector Table地址的定义如下：
#define NVIC_VectTab_RAM          ((u32)0x20000000)
#define NVIC_VectTab_FLASH          ((u32)0x08003000)

使用IAR生成raw-binary文件。

运行DFU File Manager Generation程序，选择Mullti Bin injection，输入刚才生成的bin文件，选择地址为0x08003000，生成OK。

运行DfuSeDemo程序，将刚才生成的DFU文件烧录到内部flash中。

按下Reset按键，LCD DEMO程序如愿跑了起来，再次按下Reset按键，同时按下KEY3，PC识别到一个DFU设备。

至此，DFU设备在EK-STM32F学习板上移植成功。

最初发表日期：2008-4-12