如何更改STM32F3上的读取保护？

如何更改STM32F3上的读取保护

 

1. 介绍

STM32F3微控制器提供三级读出保护：0级（无保护）、1级（闪存、备份SRAM和备份寄存器受保护）和2级（与1级相同，但通过锁定选项字节提供永久保护）。需要注意的是，级别2只应用于最终产品，而不是在开发阶段。
在0级时，不启用读出保护，并且在所有引导配置中都可以对闪存和备份SRAM进行所有读写操作。微控制器上的选项字节也可以更改。
级别1设置闪存的读取保护。只有从用户闪存启动时才允许访问受保护的内存，否则会生成系统硬故障，阻止所有代码执行，直到下一次通电重置。选项字节在这个级别上仍然是可配置的，使得可以通过系统引导加载程序模式或常规SWD/JTAG接口将读出保护恢复到级别0。
级别2提供与级别1相同的保护，但通过锁定选项字节提供永久保护。一旦设置了2级保护，它就无法撤消，并且微控制器将保持永久保护，在这种模式下，系统引导加载程序也无法访问。
从1级保护倒退到0级保护会导致闪存和备份SRAM的大规模擦除，在此过程中只有选项字节不会被擦除。
在本文中，我们将使用固件对其进行修改来展示此功能。您也可以使用此方法配置任何其他选项字节，但重点将放在读取保护上。

2. 微控制器配置

首先，让我们为STM32F3系列创建一个STM32CubeIDE项目，然后添加我们的逻辑。
打开软件后，单击文件->新建->STM32项目：

加载菜单后，搜索STM32F334R8，您可以使用相应的Nucleo板轻松定位它，然后按“下一步”。

为项目命名（避免使用特殊字符和空格），然后单击“使用默认设置完成”。

现在我们将设置必要的微控制器外围设备，包括SWD接口、USART和GPIO：
要设置微控制器的SWD，请转到系统核心>系统并启用调试串行线，我们可以使用默认值时基源像系统定时器

接下来，我们将配置USART2，它在Nucleo板上连接到板上的ST-LINK。在ST Link的虚拟COM端口的帮助下，我们将使用此链接来中继消息。转到连接>USART2并将其设置为异步模式。配置选项卡下的默认基本参数应该有效，但可以根据您的偏好进行调整，只需记住，稍后配置终端时会使用此参数。

对于按钮引脚和LED，我们将使用NUCLEO板上可用的硬件：第13页连接到按钮，我们可以通过单击并选择“EXTI_13'。之后，为按钮设置一个用户标签，执行以下操作：系统核心＞GPIO＞PC13及以下用户标签类型'B1[蓝色按钮]'。

至于LED，我们将使用第5页，因为它连接到板载的绿色LED。在下拉菜单上，选择GPIO_输出，类似于按钮引脚，转到系统核心＞GPIO＞PA5及以下用户标签类型'LD2[绿色Led]’。

现在可以点击设备配置工具代码生成图标，或按Alt+K。这将生成一个基本项目，其中包含我们使用GUI选择的所有配置。

3. 编码

基本代码准备好后，是时候开始添加应用程序代码了。首先在private includes部分包含stdio.h库，这样我们就可以轻松地打印到vcom终端。

#包括“stdio.h”

在私有函数原型中，我们将创建一个函数，允许我们简单地使用printf函数将其传输到USART。

int __io_putchar（int ch）｛HAL_UART_Transmit（&huart2，（uint8_t*）&ch，1100）；返回ch；｝

在用户代码以0开头在第节中，我们将创建回归函数，使其从微控制器的RAM而不是Flash运行

void __attribute__（（__section__（“.RamFunc”））RDP_Progression（void）｛FLASH_OBProgramInitTypeDef选项字节构造；__disable_irq（）；//禁用中断打印（“大批量擦除开始\r\n”）；HAL_FLASH_Unlock（）；//Unlock闪存HAL_FLASH-OB_Unlock（）；//解锁选项字节OptionsBytesStruct.OptionType=OPTIONBYTE_RDP//配置RDP选项ByteConstruct.RDPLevel=OB_RDP_LEVEL_0；HAL_FLASHEx_OB程序（&OptionsByteConstruct）；HAL_FLASH_OB_Launch（）；｝

仍然在同一评论部分下，添加一个简单的功能，以给定的时间间隔闪烁板载LED。

void ToggleLED（uint16_t n）//用于切换板载LED的功能｛if（HAL_GPIO_ReadPin（LD2_GPIO_Port，LD2_Pin））｛printf（“\033[5]；32mLED\033[0m\r\n”）；HAL_GPIO_2 WritePin（LDA2_GPIO_Port，LD2_Pin，GPIO_Pin_RESET}

接下来，在主函数内部和用户代码开始1标签我们将定义一个结构来编辑选项字节。
FLASH_OBProgramInitTypeDef选项字节结构//定义一个结构来存储闪存的Options Bytes配置
下一个代码部分应该放在用户代码开始3和完3。在RDP级别检查之后，发生小决策分支，如果它处于级别1，则代码将以500ms的速率闪烁led，直到按下按钮。按下按钮后，它将通过解锁闪存和Option字节来启动回归过程，并最终调用之前添加并从RAM内存执行的RDP_regression函数。重要的是要记住，在RDP回归时，会执行完全批量擦除。
 

printf（“\033[0m”）；HAL_FLASHEx_OBGetConfig（&OptionsBytesStruct）；//获取闪存的当前Options Bytes配置//如果（OptionsBytestruct.RDPLevel==OB_RDP_level_1｛ToggleLED（500）；｝printf（“等待BT1释放\r\n”）；//循环直到释放按钮BT1，同时（HAL_GPIO_ReadPin（B1_GPIO_Port，B1_Pin）！=GPIO_PIN_SET）｛；｝printf（“RDP回归LV0初始化\r\n”）；//调用RDP_Progression（）函数RDP_Progress（）；｝

然后，代码每2秒执行一次检查，以决定微控制器的RDP级别何时应设置为1。当它等待按下和释放按钮时，代码会以2s的速率闪烁led。释放该按钮时，RDP级别设置为1。

//如果RDP被设置为0，等待按下按钮将其设置为1级printf（“\033[96mPress BT1 to change Option Bytes\033[0m\r\n”）；如果（HAL_GPIO_ReadPin（B1_GPIO_Port，B1_Pin）！=GPIO_Pin_set _FLASH_OB_解锁（）！=HAL_OK）｛printf（“等待OB解锁\r\n”）；｝选项字节指令。选项类型=OPTIONBYTE_RDP//配置RDP选项ByteConstruct.RDPLevel=OB_RDP_LEVEL_1；而（HAL_FLASHEx_OBProgram（&OptionsBytestruct）！=HAL_OK）｛printf（“正在等待OB程序\r\n”）；｝print f（“RDP现在将设置为级别1\r\n”）；printf（“OBLaunch\r\n”）；HAL_FLASH_OB_Launch（）；｝else｛切换LED（2000）；｝/*用户代码结束3*/

 

4. 测试

要测试此代码，我们必须遵循特定的流程。首先，您应该使用创建的代码对NUCLEO板进行编程。构建完成后，单击STM32CubeIDE上的绿色按钮，突出显示如下：

之后，必须断开NUCLEO板与USB计算机的连接，并从ST链路上拆下CN2跳线，如图所示：

现在，板必须插回电源，这将接通板的电源并重新启动程序执行。
注意：移除ST链路跳线的原因是为了防止ST链路的调试连接（在板上电时自动发生）干扰RDP进入/退出。
为了确认这一点，您可以打开一个终端，例如tera term，并将其配置为与我们之前设置的USART2配置相匹配，只需回忆一下，它是：115200/8/N/1。终端应显示以下内容：

现在，按住蓝色按钮，直到出现以下信息：

释放蓝色按钮将RDP级别更改为1。MCU将重置自身，并以更快的LED闪烁率显示新的RDP级别消息。

再次按下并释放蓝色按钮可将RDP级别恢复为0，从而导致MCU的大规模擦除。

在这一点上，闪存被自动大批量擦除。
警告：这可能需要长达10秒的时间，如果在闪存被完全擦除之前重置微控制器，则RDP字节将保持锁定在级别1，并且您的程序将被删除，因此在闪存被大规模擦除时保持静止非常重要。
要确认RDP回归，请重新安装CN2跳线，断开USB电缆并重新连接微控制器，使其通电，然后使用STM32CubeProg（GUI或CLI）读取内存。这里演示了如何使用CLI读取选项字节。
打开windows命令提示符，键入以下命令，如图所示
cd C:\Program Files\STMicroelectronics\STM32Cube\STM32CubeProgramer\bin程序文件
STM32_Programer_CLI.exe-c端口=swd-ob显示

如果RDP回归有效，您将看到如下消息：

通过使用命令“STM32_Programer_cli.exe-c port=swd mode=HOTPLUG-r32 0x08000000 1000”，您可以看到闪存的内容，正如我们所预期的，这些内容都是FFFF FFFF：

为了查看正在进行的RDP保护，您可以重新执行步骤（使用CubeIDE重新编程代码，卸下CN2跳线，关闭电源，按下按钮设置RDP级别1），并在CN2跳线设置为级别1后安装它。现在，您可以重新发出选项字节命令“STM32_Programer_CLI.exe-c port=swd-ob disp”以查看RDP状态。请注意，这将触发读出保护，执行此命令后，您的微控制器将完全停止，只有在电源循环后才能恢复。

为了进一步探索，您可以尝试使用命令“STM32_Programer_cli.exe-c port=swd mode=HOTPLUG-r32 0x08000000 1000”再次检查Flash内容，但这一次您将收到一条错误消息，因为微控制器已保护Flash内容，并且微控制器将再次停止，直到重新通电。

注意：您可以按照相同的过程将RDP设置为级别2，但请记住，此操作是不可逆的，只能在最终生产时执行。如果您需要在RDP级别2之后更新固件，您应该首先实现自己的引导加载程序（请参阅IAP引导加载程序示例https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/27/38/37/58/c2/8c/40/07/...因为RDP级别2将禁用内置的系统引导加载程序。

5. 结论

在本文中，您学习了如何为STM32F3系列配置选项字节，更具体地说是读取保护功能，允许您的应用程序激活FLASH保护，甚至在必要时恢复到无保护状态。