STM32H7使用外部flash运行程序

在淘宝上买了一块核心板，使用的STM32H7B0VBT6。
客服很尽责，帮助了我很多。
H7系列的功能很强大，但是H7B0他有个问题，只有128k的内部flash，这么强大的芯片只有这么小的flash，想搞个RTTreadOS都不行。无奈，智能选择使用外部flash，好在核心板上有两个W25Q64，一个SPI，一个QSPI足够我们使用的。

思路

使用SPI总线的Flash模拟成U盘，然后把app的bin文件拷到模拟u盘中，通过SPI去读取SPI内保存的bin文件数据，然后写入缓存中，QSPI读取缓存数据到QSPI中，最后执行跳转程序，运行app。

细节

1，使用stm32cubemx创建一个usb模板
2，编写SPI，W25Q64驱动

void MX_SPI6_Init(void)
{hspi6.Instance                                 = SPI6;                                                //  使用SPI6hspi6.Init.Mode                               = SPI_MODE_MASTER;                             //  主机模式hspi6.Init.Direction                        = SPI_DIRECTION_2LINES;                        //  双线全双工hspi6.Init.DataSize                            = SPI_DATASIZE_8BIT;                           //  8位数据宽度hspi6.Init.CLKPolarity                        = SPI_POLARITY_LOW;                            //  CLK空闲时保持低电平hspi6.Init.CLKPhase                          = SPI_PHASE_1EDGE;                             //  数据在CLK第一个边沿有效hspi6.Init.NSS                                 = SPI_NSS_HARD_OUTPUT;                         //  使用硬件片选   // 这里将 pll2_q_ck 设置为 100M 作为 SPI6 的内核时钟，然后再经过2分频得到 50M 的SCK驱动时钟hspi6.Init.BaudRatePrescaler                 = SPI_BAUDRATEPRESCALER_2;hspi6.Init.FirstBit                          = SPI_FIRSTBIT_MSB;                                    //  高位在先hspi6.Init.TIMode                           = SPI_TIMODE_DISABLE;                          //  禁止TI模式hspi6.Init.CRCCalculation                 = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;                  //  禁止CRChspi6.Init.CRCPolynomial                   = 0x0;                                         // CRC校验项，这里用不到              hspi6.Init.NSSPMode                             = SPI_NSS_PULSE_DISABLE;                       //  不使用片选脉冲模式hspi6.Init.NSSPolarity                         = SPI_NSS_POLARITY_LOW;                            //  片选低电平有效hspi6.Init.FifoThreshold                     = SPI_FIFO_THRESHOLD_02DATA;                   //  FIFO阈值hspi6.Init.TxCRCInitializationPattern     = SPI_CRC_INITIALIZATION_ALL_ZERO_PATTERN;   // 发送端CRC初始化模式，这里用不到hspi6.Init.RxCRCInitializationPattern  = SPI_CRC_INITIALIZATION_ALL_ZERO_PATTERN;   // 接收端CRC初始化模式，这里用不到hspi6.Init.MasterSSIdleness                = SPI_MASTER_SS_IDLENESS_00CYCLE;            // 额外延迟周期为0hspi6.Init.MasterInterDataIdleness         = SPI_MASTER_INTERDATA_IDLENESS_00CYCLE;     // 主机模式下，两个数据帧之间的延迟周期hspi6.Init.MasterReceiverAutoSusp         = SPI_MASTER_RX_AUTOSUSP_DISABLE;            // 禁止自动接收管理hspi6.Init.MasterKeepIOState               = SPI_MASTER_KEEP_IO_STATE_ENABLE;                //   主机模式下，SPI当前引脚状态hspi6.Init.IOSwap                             = SPI_IO_SWAP_DISABLE;                         // 不交换MOSI和MISOHAL_SPI_Init(&hspi6);
}

3，编写QSPI，W25Q64驱动

void MX_OCTOSPI1_Init(void)
{OSPIM_CfgTypeDef sOspiManagerCfg = {0};HAL_OSPI_DeInit(&hospi1);           // 复位OSPIhospi1.Instance                           = OCTOSPI1;                                // OSPI外设hospi1.Init.ClockPrescaler             = 2;                                      // 时钟分频值，将OSPI内核时钟进行 2 分频得到OSPI通信驱动时钟hospi1.Init.FifoThreshold                = 8;                                       // FIFO阈值hospi1.Init.DualQuad                   = HAL_OSPI_DUALQUAD_DISABLE;              // 禁止双OSPI模式hospi1.Init.MemoryType                   = HAL_OSPI_MEMTYPE_MICRON;                // 存储器模式，只有8线模式才会用到hospi1.Init.DeviceSize                     = 23;                                          // flash大小，核心板采用是8M字节的W25Q64，这里设置为23，即2^23                          hospi1.Init.ChipSelectHighTime         = 1;                                      // 片选保持高电平的时间hospi1.Init.FreeRunningClock            = HAL_OSPI_FREERUNCLK_DISABLE;            // 禁止自由时钟模式hospi1.Init.ClockMode                     = HAL_OSPI_CLOCK_MODE_3;                  // 模式3hospi1.Init.WrapSize                       = HAL_OSPI_WRAP_NOT_SUPPORTED;            // 不使用 wrap-sizehospi1.Init.SampleShifting           = HAL_OSPI_SAMPLE_SHIFTING_HALFCYCLE;     // 半个CLK周期之后进行采样hospi1.Init.DelayHoldQuarterCycle    = HAL_OSPI_DHQC_DISABLE;                  // 不使用数据保持功能hospi1.Init.ChipSelectBoundary       = 0;                                                 // 禁止片选边界功能hospi1.Init.ClkChipSelectHighTime  = 0;                                      // 通信结束后 0 个CLK周期CS设置为高hospi1.Init.DelayBlockBypass          = HAL_OSPI_DELAY_BLOCK_BYPASSED;          // 延时模块旁路hospi1.Init.MaxTran                 = 0;                                      // 禁止通信管理功能hospi1.Init.Refresh                 = 0;                                      // 禁止刷新功能HAL_OSPI_Init(&hospi1);    // 初始化 OSPI1 设置sOspiManagerCfg.ClkPort = 1;     // OSPI引脚分配管理器设置，使用 Port1 的 CLKsOspiManagerCfg.NCSPort = 1;     // OSPI引脚分配管理器设置，使用 Port1 的 NCSsOspiManagerCfg.IOLowPort = HAL_OSPIM_IOPORT_1_LOW;   // OSPI引脚分配管理器设置，使用 Port1 的低4位引脚，IO[3:0]HAL_OSPIM_Config(&hospi1, &sOspiManagerCfg, HAL_OSPI_TIMEOUT_DEFAULT_VALUE);  // 初始化OSPI引脚分配管理器设置
}

4，主函数中初始化

int main(void)
{SCB_EnableICache();        // 使能ICacheSCB_EnableDCache();      // 使能DCacheHAL_Init();                  // 初始化HAL库  SystemClock_Config();   // 配置系统时钟，主频280MHzLED_Init();                    // 初始化LED引脚KEY_Init();                  // 初始化按键引脚USART1_Init();                // USART1初始化    MX_USB_DEVICE_Init();   // 初始化USB设备，识别SPIU盘SPI_W25Qxx_Init();        //初始化SPIOSPI_W25Qxx_Init();     // 初始化OSPI和W25Q64       Main_Menu();         //程序更新引导代码while (1){LED1_Toggle;HAL_Delay(100);}}

5，进入到Main_Menu(); 这个程序更新函数中后会进行选择

void Main_Menu(void)
{uint8_t key = 0;uint8_t quit=    0 ;
//  uint8_t download_flag=0;printf("\r\n======================================================================");printf("\r\n=              (C) COPYRIGHT 2023 STMicroelectronics                 =");printf("\r\n=                                                                    =");printf("\r\n=  STM32H7xx In-Application Programming Application  (Version 1.0.0) =");printf("\r\n=                                                                    =");printf("\r\n=                   By GXY Application Team                          =");printf("\r\n======================================================================");printf("\r\n\r\n");while (1){printf("\r\n===================================");printf("\r\n=   输入序号选择命令          =");printf("\r\n= (1)SPI模拟U盘方式更新     =");printf("\r\n=    (2)SD卡方式更新    =");printf("\r\n= (3)执行跳转           =");printf("\r\n= (4)退出更新           =");printf("\r\n===================================");printf("\r\n\r\n");        /* Clean the input path */__HAL_UART_FLUSH_DRREGISTER(&huart1);__HAL_UART_CLEAR_PEFLAG(&huart1);__HAL_UART_CLEAR_FEFLAG(&huart1);__HAL_UART_CLEAR_NEFLAG(&huart1);__HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(&huart1);key=0;/* Receive key */HAL_UART_Receive(&huart1, &key, 1, RX_TIMEOUT);switch (key){case '1' :/* Download user application in the Flash */printf ("正在更新...\r\n");if(SpiDownload()){printf ("更新完成，请执行跳转\r\n");      // 初始化成功}else printf ("重新上电更新\r\n");break;case '2' :printf ("此功能未开发，等待后续开发......\r\n");        // 初始化成功break;case '3' :OSPI_W25Qxx_MemoryMappedMode();    // 配置QSPI为内存映射模式       SCB_DisableICache();        // 关闭ICacheSCB_DisableDCache();     // 关闭DcacheSysTick->CTRL = 0;       // 关闭SysTickSysTick->LOAD = 0;      // 清零重载值SysTick->VAL = 0;           // 清零计数值printf ("跳转地址设置\r\n");    JumpToApplication = (pFunction) (*(__IO uint32_t*) (W25Qxx_Mem_Addr + 4));    // 设置起始地址__set_MSP(*(__IO uint32_t*) W25Qxx_Mem_Addr);  // 设置主堆栈指针printf("跳转到W25Q64运行用户程序>>>\r\n\r\n");JumpToApplication();          // 执行跳转 break;case '4' :quit =1;break;default:printf("选择输入 1，2，3，4控制更新方式\r");break;}if(quit)break;}
}

6，使用串口助手输入1，进入spi模拟u盘方式更新

uint8_t SpiDownload(void)
{int i;if(OSPI_W25Qxx_BlockErase_1024K(W25Qxx_TestAddr)==OSPI_W25Qxx_OK){//               printf ("擦除FLASH完成\r\n");     // 初始化成功for(i=0;i<32;i++){SPI_W25Qxx_ReadBuffer(W25Qxx_ReadBuffer,USB_FAT_Addr+W25Qxx_NumByteToTest*i,W25Qxx_NumByteToTest); // 读取数据
//                  printf ("读取u盘数据进度：%d%%\r\n",i*100/31);     // 初始化成功if(OSPI_W25Qxx_OK==OSPI_W25Qxx_WriteBuffer(W25Qxx_ReadBuffer,W25Qxx_TestAddr+W25Qxx_NumByteToTest*i,W25Qxx_NumByteToTest))// 写入数据{printf ("更新进度：%d%%\r\n",i*100/31);        // 初始化成功}else{printf ("写入失败");        // 初始化成功return 0;}}}return 1;
}

7，串口打印数据

[17:41:36.483]发→◇1
□
[17:41:36.487]收←◆正在更新...[17:41:40.756]收←◆更新进度：0%[17:41:40.815]收←◆更新进度：3%
更新进度：6%
更新进度：9%
更新进度：12%[17:41:40.908]收←◆更新进度：16%
更新进度：19%[17:41:40.950]收←◆更新进度：22%
更新进度：25%
更新进度：29%
更新进度：32%
更新进度：35%[17:41:41.064]收←◆更新进度：38%
更新进度：41%
更新进度：45%
更新进度：48%[17:41:41.153]收←◆更新进度：51%
更新进度：54%
更新进度：58%
更新进度：61%
更新进度：64%
更新进度：67%
更新进度：70%[17:41:41.311]收←◆更新进度：74%
更新进度：77%
更新进度：80%
更新进度：83%
更新进度：87%[17:41:41.424]收←◆更新进度：90%
更新进度：93%[17:41:41.469]收←◆更新进度：96%
更新进度：100%
更新完成，请执行跳转

8，使用串口助手发送3，进行程序跳转

[17:42:06.050]发→◇3
□
[17:42:06.053]收←◆跳转地址设置
跳转到W25Q64运行用户程序>>>程序运行中...
[17:42:07.059]收←◆程序运行中...
[17:42:08.060]收←◆程序运行中...
[17:42:09.062]收←◆程序运行中...
[17:42:10.063]收←◆程序运行中...
[17:42:11.066]收←◆程序运行中...
[17:42:12.067]收←◆程序运行中...
[17:42:13.070]收←◆程序运行中..

至此大功告成，整个工程都是例子程序改的，所以只是列出代表性的代码，大家可以下载工程代码参考，方便更新自己的程序。如有错误，多多指教。

核心板链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-17800249301.10.75712bd3PuFnlt&id=658976139303
创建u盘模板工程参考链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/542651742
模拟U盘更新程序参考链接：https://blog.csdn.net/qq_44810226/article/details/127508789
整个工程代码：https://download.csdn.net/download/qq_43296570/87459589