【正点原子MP157连载】第二章 ATK-STM32MP157烧写系统-摘自【正点原子】STM32MP157快速体验

**第二章 ATK-STM32MP157烧写系统**
**2.1 STM32CubeProgrammer简介**
**2.2 下载STM32CubeProgrammer**
**2.3 Windows下烧写固件到开发板**
**2.4 Linux下烧写固件到开发板**

1）实验平台：正点原子STM32MP157开发板
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5）正点原子STM32MP157技术交流群：691905614

第二章 ATK-STM32MP157烧写系统

小节前言：
用户收到ATK-STM32MP157开发板后，出厂时已经固化好系统到核心板上eMMC储存上了。所以可以无需再烧写（固件）系统到开发板，直接上机测试或者使用。
但是由于以下原因用户可能需要更新出厂系统
（1）由于资料出厂固件更新，可能优化或者更新了系统。
（2）由于出厂系统被损坏，被修改或者删除了里面的文件，启动不起来，想恢复到出厂系统。
（3）由于在学习过程中，根据驱动指南烧写了自己的内核、Uboot及系统，但是无法验证硬件功能，需要烧写回出厂系统，先验证硬件是否正常工作，再修改软件。
这里我们提供三种方法固化Linux系统到开发板，如下：
（1）Windows使用STM32CubeProgrammer固化Linux系统（需要安装Java环境，安装比较麻烦，用户要有足够的耐心去安装！如果不想在Windows下使用STM32CubeProgrammer，可直接到2.3小节使用Linux烧写固件），相当于线刷，需要使用USB3.0接口，烧写1G文件系统整体耗时约6分钟。
（2）Linux使用STM32CubeProgrammer固化Linux系统（需要安装Java环境），相当于线刷，需要使用USB3.0接口，烧写1G文件系统整体耗时约6分钟。
（3）TF(SD)卡固化Linux系统烧，写1G文件系统，只需要2-3分钟。

2.1 STM32CubeProgrammer简介

STM32CubeProgrammer 简称 STM32CubeProg，是一个适用于 STM32 系列产品的跨平台、多合一的程序烧写工具。
有如下特点：
（1）“跨平台” 体现在支持 Windows、macOS 和 Linux 操作系统，软件运行时需要 Java 环境。
（2）“多合一” 体现在支持通过 USB、ST-LINK、UART、OTA 多种方式来烧写固件。

2.2 下载STM32CubeProgrammer

我们需要在Windows或者Linux下使用上位机通过USB Type-C连接线连接到ATK-STM32MP157开发板，然后进行烧写固件操作，所以我们就需要这样的上位机软件，它叫STM32CubeProgrammer，是由ST官方提供的，适用于烧写ST各种平台，现在我们只讲用USB Type-C连接方法烧写烧写固件到ATK-STM32MP157开发板的方法。
下载最新STM32CubeProgrammer，可以从ST官网https://www.st.com/下载。我们直接在浏览器打开官方网站，通过以下几步即可下载。
在如下位置输入STM32CubeProgrammer，然后点击搜索。（备注：我们需要在ST官方下载东西，需要注册ST帐号，请点击右上角登录或者注册进入注册。请自行注册，如果觉得麻烦，请直接使用我们此小节下载好的文档和软件，网盘路径为开发板光盘A-基础资料->5、开发工具->2、ST官方开发工具。）

等待搜索出结果，然后按下图位置点击

然后我们在下图页面选择最新版本下载

此时弹出一个条款，我们直接点击接受。

此时浏览器弹出下载对话框，我们也贴出en.stm32cubeprog_v2-5-0版本的下载链接，点击这里，或者复制这个链接到迅雷下载。用迅雷下载更快，如果没有迅雷就直接点击下载吧（速度因个人网络而不同）。

下载好了的安装包en.stm32cubeprog_v2-5-0.zip或者在网盘路径开发板光盘A-基础资料->5、开发工具->2、ST官方开发工具下找到en.stm32cubeprog_v2-5-0.zip。
然后我们进行解压，得到以下文件，第一个是MacOs系统下安装的文件，第二个是Windows下安装的exe文件，第三个是Linux下的执行安装程序。由于我们条件有限，只讲Windows和Linux下的STM32CubeProgrammer安装及使用。

2.3 Windows下烧写固件到开发板

2.3.1 Windows安装STM32CubeProgrammer
小提示：Windows安装STM32CubeProgrammer比较麻烦，需要安装Java环境。用户需要有足够的耐心按操作进行安装！如果不想在Winodws下使用STM32CubeProgrammer，可以直接到2.4小节在Ubuntu上安装STM32CubeProgrammer，在Ubuntu使用STM32CubeProgrammer进行烧写固件。
在2.1小节获取STM32CubeProgrammer后，我们直接双击SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.exe安装文件进行安装。如下图，提示需要安装1.8.0_66 - 10.99.99的Java运行环境。

点击确定后，我们就会进入https://java.com/zh-CN/download/ Java官网下载，可以在网盘路径为开发板光盘A-基础资料->3、软件->Java 安装包下找到jre-8u261-windows-x64.exe(64位Java安装包)进行安装。

如下图我们进入到Java官网下载页面，按如图红色框框所选点击查看Java所有下载。不要点击图中的同意并免费下载！切记！

跳转到如下页面，请根据个人Winodws操作系统位数，下载对应版本的Java。作者使用的操作系统是64位的，所以选择64位的Java Windows脱机包下载。

下载得到的文件，双击进行安装。

Java安装界面，我们直接点击安装即可，默认安装路径即可，安装Java一般是不建议修改安装路径的，很多软件依赖Java就会到C盘找Java的路径！

正在安装如下图

安装完成后，直接点击关闭

安装完成后Java后，我们就可以直接安装STM32CubeProgrammer。双击安装SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.exe进行安装。

安装弹出的欢迎安装界面，直接点击下一步。（此后的操作基本都是点击下一步即可）

阅读STM32CubeProgrammer的信息，直接点下一步。

勾选同意license，点击下一步。

请选择要安装的路径，个人可修改安装目录进行安装，再点击下一步。

勾选需要安装选项，我们直接默认即可，点击下一步。

正在安装

安装期间会弹出是否要安装一些驱动，我们选择始终安装此驱动程序软件。

弹出驱动安装界面，点击下一步。

设备驱动安装完成，点击完成。

安装完成后，直接点击下一步。

默认会生成桌面快捷方式，我们点击下一步。

点击Done，完成安装。

桌面生成快捷方式如下。

双击STM32CubeProgrammer快捷方式打开出现下面的界面，安装完成，工具软件正常运行。

2.3.1.1 安装DFU驱动程序
ATK-STM32MP157开发板底板拨码为000即USB模式，（1为on，0为off，即拨码往上拨为1，拨码往下拨为0）。用USB Type-C连接开发板底板的USB_OTG接口再连接电脑的USB接口(接USB 3.0，接USB2.0烧写很慢！)，然后插上电源上电。上电过后会自动安装DFUSE驱动。
由于我们需要使用USB DFU模式，我们在安装STM32CubeProgrammer时Winodws 7默认会把DFUSE的驱动程序安装上去了。所以我们要在设备管理器里，找到通用串行总线控制器，找到STM Device in DFU Mode，下图为具有DfuSe 驱动程序的STM32 DFU器件。
经过实测，Windows 7会识别成如下，需要按下面的操作先卸载驱动。Windows10不用卸载驱动。

然后我们找到STM32CubeProgrammer的安装路径，找到DFU_Driver文件夹，比如作者的是安装是E:\STM32CubeProgrammer\Drivers\DFU_Driver，如下，双击STM32Bootloader.bat进行安装具有STM32_Programmer 驱动程序的STM32 DFU。

再在设备管理器，点击操作->点击扫描检测硬件改动。驱动程序会自动安装上去了。

开发板使用USB模式最后被Windows 7识别为如下，具有STM32_Programmer 驱动程序的STM32 DFU 器件。

开发板使用USB模式最后被Windows 10识别为如下，具有STM32_Programmer 驱动程序的STM32 DFU 器件。

出现如上，表明驱动安装正常。

2.3.2 Windows使用STM32CubePro烧写固件到eMMC
ATK-STM32MP157开发板插上电源，拨码开关选择为000（USB模式），将一根USB Type-C数据线连接到底板USB_OTG，再连接到PC（电脑）的USB 3.0接口（一般是内部是蓝色的就是USB 3.0接口，不要连接到USB 2.0接口，否则烧写很慢！经过实测，如果烧写时间很长，说明您的USB 3.0接口可能不是真正的USB 3.0接口，实质是USB 2.0）。另一根USB Type-C数据线连接到底板USB_TTL（串口非必需连接，目的是观察一些打印信息）。然后开发板上电。

双击STM32CubeProgrammer桌面图标打开STM32CubeProgrammer界面。按如下步骤，选择设备类型为USB，点击刷新设备，刷新不出来可以按开发板上的RESET按钮（注意不要将此USB设备连接到Ubuntu虚拟机上去了）。如下图，出现USB1表明成功！

按下图的步骤，打开烧录到eMMC的tsv配置文件，网盘路径为STM32MP157开发板->开发板光盘A-基础资料->8、系统镜像->2、出厂系统镜像->1、STM32CubeProg烧录固件包->flashlayout，STM32CubeProgrammer会读取此配置文件进行烧录固件到eMMC。

浏览固件所在目录，在网盘路径为STM32MP157开发板->开发板光盘A-基础资料->8、系统镜像->2、出厂系统镜像->1、STM32CubeProg烧录固件包。

确认连接信息，直接点击Download（下载）。

正在烧写中，烧写过程中会重连接开发板，注意，如果您正在使用Ubuntu虚拟机，不要让开发板连接到Ubuntu虚拟机上去了。

烧写的过程使用PC（电脑）USB3.0接口，烧写速度较快，约5~6分钟就可以烧写好整个系统。如果用户电脑没有USB 3.0接口，使用USB 2.0会相当慢（约40 ~60分钟）。我们平时在学习的过程中可以用来烧写tf-a、uboot和uImage是比较方便的。
如果不想更新文件系统就不烧写，我们可以编辑atk_emmc-stm32mp157d-atk-qt.tsv，将烧写文件系统的配置信息即最后一行，将“p”修改为“PE”，我们在ATK-STM32MP157的Linux驱动开发指南上有详细的解释。修改为“PE”即代表跳过，不烧写，如下。

烧写完成如下图，拨码到010，eMMC启动即可。

2.3.3 Windows使用STM32CubePro烧写固件到SD(TF)卡

请参考上面2.3.2小节烧写到eMMC的方法，选择atk_sdcard-stm32mp157d-atk-qt.tsv配置文件即可，记住烧写到TF卡，应要在底板上插上需要烧写的TF卡啊！
烧写完成后，拨码到101，SD卡（TF卡）启动即可。

2.4 Linux下烧写固件到开发板

2.4.1 linux下安装STM32CubeProgrammer

拷贝2.2小节末尾内容所说的SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.linux文件与SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.exe这两个文件到Ubuntu上，本次使用的Ubuntu是18.04。使用其它版本与作者的安装环境不一样，如导致安装出错，请自行解决。
作者使用的是WinSCP拷贝到“家”目录下，如下

赋予SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.linux可执行权限，执行下面的指令。

chmod +x SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.linux

在介绍STM32CubeProgrammer时已经说过，在Linux下安装STM32CubeProgrammer也是需要安装Java的。执行下面的指令安装Java，我们直接安装openjdk-8-jre就可以了，不用安装openjdk-8-jdk。JDK包括JRE的，JRE是Java Runtime Environment的缩写，也就是Java运行的环境，我们只需要使用Java而不是开发Java，所以只安装openjdk-8-jre。

sudo apt-get install openjdk-8-jre

直接运行SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.linux安装即可。

sudo ./SetupSTM32CubeProgrammer-2.5.0.linux  // 用户最好加sudo，和作者的环境一样，加sudo默认是安装到/usr/local/下。

安装步骤与2.3.1小节Windows的基本一样，请参考2.3.1小节，基本都是按下一步即可，安装的位置按软件的默认安装位置即可，不再重复安装步骤。

方法一：图标打开STM32CubeProgrammer
安装完成后会在桌面生成图标，如下图，这个图标我们双击它，（Ubuntu18.04环境）会弹窗提示，我们选择Trust & Launch（信任并启动）。

图标就会变成如下，这时还不能直接双击打开，继续往下看。

方法二：命令行打开STM32CubeProgrammer
配置STM32CubeProgrammer的环境变量，这样我们就可以在命令行下使用指令打开这STM32CubeProgrammer。
编辑/etc/profile文件

sudo vi /etc/profile

在/etc/profile末尾添加以下内容，输入完成后按Esc，再按:wq保存退出。

export PATH=$PATH:/usr/local/STMicroelectronics/STM32Cube/STM32CubeProgrammer/bin/

配置完成后，使能环境变量（每次启动前都需要source /etc/profile）

source /etc/profile

我们就可以在终端里使用指令打开

STM32CubeProgrammer

但是我们发现并不能开STM32CubeProgrammer的图形界面，原因是 ST 的工具是运行在 Oracle 的 JRE上的，并不是运行在Open-JRE上，（网上说ST基于是JDK开发，这里作者只写运行环境）。所以我们还需要在Java官网上下载JRE。

在浏览器输入https://java.com/zh-CN/download/manual.jsp进入到Java的下载页面，根据个人的操作系统位数下载对应的Java。或者可直接在我们网盘路径STM32MP157开发板->开发板光盘A-基础资料->3、软件->Java 安装包下找到jre-8u261-linux-x64.tar.gz （64位Java安装包）。

作者是64位Ubuntu，所以下载的是jre-8u261-linux-x64.tar.gz。拷贝jre-8u261-linux-x64.tar.gz到Ubuntu进入安装。
我们直接解压安装，输入如下指令，将它解压到我们Open-JRE的安装目录下。

sudo tar xf jre-8u261-linux-x64.tar.gz -C /usr/lib/jvm/

我们需要将这个JRE注册到系统里，指令最后的参数“1000”指的是优先级，可以随意设置。

sudo update-alternatives --install /usr/bin/java java /usr/lib/jvm/jre1.8.0_261/bin/java 1000

因为前面我们使用指令安装了Open-JRE，使用了Open-JRE，我们需要使用Oracle的JRE，我们需要切换使用的Java JRE。
输入下面的指令配置使用的Java JRE

sudo update-alternatives --config java

如下图，请确认手动安装的JRE是第几个，如下图，作者手动安装的JRE的编号为4，然后输入相应的数字按Enter键即可。

使用USB端口连接STM32器件，还需要在终端中输入以下命令来安装libusb1.0软件包。

sudo apt-get install libusb-1.0.0-dev

要使用ST-LINK工具或USB DFU连接到目标，您需要将位于STM32CubeProgrammer的安装目录下的Drivers/rules文件夹下的规则文件复制在Ubuntu上的/etc/udev/rules.d/文件夹中。
如果用户安装STM32CubeProgrammer时是使用默认安装目录则与作者的一样，直接使用下面的指令拷贝规则文件到Ubuntu上的/etc/udev/rules.d文件下。

sudo cp /usr/local/STMicroelectronics/STM32Cube/STM32CubeProgrammer/Drivers/rules/*.* /etc/udev/rules.d/

至此安装STM32CubeProgrammer完成，及安装驱动完成。
ATK-STM32MP157开发板插上电源，拨码开关选择为000（USB模式），将一根USB Type-C数据线连接到底板USB_OTG，再连接到PC（电脑）的USB 3.0接口（一般是内部是蓝色的就是USB 3.0接口，不要连接到USB 2.0接口，否则烧写很慢！经过实测，如果烧写时间很长，说明您的USB 3.0接口可能不是真正的USB 3.0接口，实质是USB 2.0）。另一根USB Type-C数据线连接到底板USB_TTL（串口非必需连接，目的是观察一些打印信息）。然后开发板上电。
注意：Ubuntu虚拟机要设置USB 兼容USB 3.0。如下图步骤，选择USB 3.0。

Ubuntu18.04虚拟机弹出以下窗口，我们将STMicroelectronic DFU in HS…(作者在Windows安装过STM32CubeProgrammer的DFU驱动，如果用户没安装过不一定是这个名字)。点击连接到虚拟机，选择接到Ubuntu 18.04（您的Ubuntu主机名）。再点击确认。

如果没弹出上面的窗口也没关系，直接在虚拟机（M）将STMicroelectronic DFU in HS…这个设备点击断开连接（连接到主机）（D）选项也可以连接这个设备到虚拟机。等等方法。

双击STM32CubeProgrammer桌面图标打开，或者在终端使能环境变量后输入STM32CubeProgrammer打开STM32CubeProgrammer。按如下步骤，选择设备类型为USB，点击刷新设备，刷新不出来可以按开发板上的RESET按钮。如下图，出现USB1表明成功！

2.4.1.1 Linux使用STM32CubePro烧写固件到eMMC
按照上面的操作连接到开发板后，拷贝网盘路径STM32MP157开发板->开发板光盘A-基础资料->8、系统镜像->2、出厂系统镜像->1、STM32CubeProg烧录固件包，把这个“1、STM32CubeProg烧录固件包”文件夹到Ubuntu。如下图作者已经拷贝到Ubuntu的家目录下。

点击如下图位置的Open file

按下面的操作找到我们上面拷贝的1、STM32CubeProg烧录固件包文件夹的位置，进入flashlayout文件夹下，选择atk_emmc-stm32mp157d-atk-qt.tsv，再点击Open(打开)。

点击Browser（浏览），定位到“1、STM32CubeProg烧录固件包”目录。如下

确认选的是USB类型，已经将开发板与Ubuntu虚拟机连接，再点击Download（下载）

可以看到如下，烧写正在进行，并打印烧写的信息。

一般如果没什么必要更新文件系统可不用烧写，我们可以在终端编辑atk_emmc-stm32mp157d-atk-qt.tsv，将烧写文件系统的配置信息即最后一行，将“p”修改为“PE”，我们在ATK-STM32MP157的Linux驱动开发指南上有详细的解释。修改为“PE”即代表跳过，不烧写。

烧写完成如下图，拨码到010，eMMC启动即可。

2.4.1.2 Linux使用STM32CubePro烧写固件到SD(TF)卡

请参考上面2.4.1.1小节烧写到eMMC的方法，选择atk_sdcard-stm32mp157d-atk-qt.tsv配置文件即可，记住烧写到TF卡，应要在底板上插上需要烧写的TF卡啊！
烧写完成后，拨码到101，SD卡（TF卡）启动即可。

2.4.2 制作TF(SD)卡系统启动卡

我们可以使用在2.4.1.2小节里使用STM32CubeProgrammer来将系统烧录到TF卡这是一种方法，正点原子还提供另外一种方法，在Ubuntu里直接使用dd命令将一个系统烧写到TF卡，下面我们就介绍如何将ATK-STM32MP157的出厂系统在Ubuntu上烧录到TF卡上。
拷贝开发板光盘A-基础资料->8、系统镜像->2、出厂系统镜像->2、TF(SD)卡或eMMC烧录固件包->1、sdcard_update文件夹到Ubuntu虚拟机上如下，可使用（FileZilla或者WinSCP软件）拷贝到Ubuntu虚拟机下。

使用读卡器插入TF卡（空白或者非空白的卡），连接到Ubuntu。按如下步骤，将TF卡连接到Ubuntu虚拟机（退出TF卡时再次点击图示的第4步，即可退出TF卡）。

使用fdisk查看TF卡设备。

sudo fdisk -l

编者使用的是一张16G大小的TF卡，一般TF卡都会识别成/dev/sdx设备（x=a,b,c,d…），一般/dev/sda通常是您的硬盘设备！请不要选择烧写到/dev/sda，否则您的Ubuntu虚拟机将无法启动。如下图，编者的TF卡被识别为/dev/sdb，看到容量为14.9 GiB（16G）说明就是编者的16GTF卡。

赋予脚本可执行权限

chmod +x sdcard_update.sh

确认了TF卡的设备节点后，开执行脚本开始烧录到TF卡，注意，烧录的过程会把整张TF卡格式化，如有重要数据，请先备份好重要数据！

sudo ./sdcard_update.sh /dev/sdb

烧写过程如下图，可以看到烧写的耗时及速度，过程不要中断，直到脚本自动退出为止。本次耗时175s，约3分钟仅供参考，烧写速度与个人的TF卡写速度有关。

烧写完成后按上面连接TF卡的方法，退出TF卡。将TF卡插到ATK-STM32MP157底板卡槽上，拨码至101，上电启动即可！

2.4.3 使用TF(SD)卡启动烧写固件到eMMC

在2.4.2小节制作好TF卡系统后，我们从TF卡启动系统，开发板拨码为010。从TF卡启动系统后，将要烧写到eMMC的文件夹拷贝到开发板文件系统下。如下图，要想在windows下使用scp指令通过网络拷贝文件到开发板，需要在windows下装git，安装方法不细说了，直接百度“Git for Windows”，下载后默认安装即可，这个比较基础，然后右键进入git bash命令行终端。作者用scp指令将资料下的开发板光盘A-基础资料->8、系统镜像->2、出厂系统镜像->2、TF(SD)卡或eMMC烧录固件包的2、emmc_update文件夹拷贝到开发板/home/root下，其中192.168.1.149为编者个人开发板的ip地址，请修改为用户自己的开发板ip，参考下面指令进行拷贝到开发板系统/home/root目录下。

scp -r 2、emmc_update/ root@192.168.1.149:/home/root

如下图编者已经拷贝2、emmc_update整个文件夹到/home/root目录下。

使用cd指令进入2、emmc_update件夹下，赋予emmc_update.sh可执行权限（如果可以执行，就不用再赋予这个权限了）

chmod +x emmc_update.sh

执行下面的指令，烧写系统到核心板上的eMMC储存上。

./emmc_update.sh /dev/mmcblk2

烧写完成如下图，这样就可以把固件烧写到核心eMMC存储上了。