装载空间背景代码

AN0003:UART引导装载程序本应用说明专供EFM32UART引导装载程序用户使用.
借助该引导装载程序,用户无需调试器即可通过UART对EFM32系列0、EZR32系列0和EFM32系列1设备编程.
除了启动用户应用,EFM32/EZR32引导装载程序还提供破坏性写入模式,允许用户覆盖引导装载程序,以便将整个闪存空间用于用户应用.
在EFM32系列1设备中,引导装载程序驻留在闪存的保留区,因此这些设备的引导装载程序不提供破坏性写入模式.
然而,可以通过设置锁定位页中的位来禁用EFM32系列1设备的引导装载程序.
在所有设备中,可通过CRC校验和来验证闪存内容,并可启用调试锁定以保护IP.
由于引导装载程序使用已建立的XMODEM-CRC协议来上传数据,因此可使用任何串行终端程序与引导装载程序通信.
内容要点所有EFM32设备均使用引导装载程序预编程,实现:可与客户应用同时保留以支持现场升级.
可被覆写以最大程度地增加可用闪存空间(仅针对EFM32系列0和EZR32系列0)或可被锁定位页的锁定位禁用(仅针对EFM32系列1).
使用UART接口进行通信(有关部件特定外围配置和所支持波特率的信息,请参见第1.
2节).
支持单字符命令:对EFM32设备进行编程(上传/覆写)、验证(计算校验和)、保护(写入保护、锁定调试端口)等.
接受使用XMODEM-CRC协议进行文件传输.
在复位以后被调用,同时DBG_SWCLK被拉到高电平.
silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
721.
设备兼容性本应用说明支持多个设备系列,某些功能因设备不同而有所差异.
UART引导装载程序已在所有EFM32Series0设备、所有EZR32Series0设备和部分EFM32Series1设备中预编程.
包含USB的EFM32Series0和EZR32Series0设备还内置了USB引导装载程序.
对于已启用USB的设备,引导装载程序包含在应用说明AN0042:USBUART引导装载程序中,通过SimplicityStudio(www.
silabs.
com/simplicity)或SiliconLabs网站www.
silabs.
com提供.
以下是支持的设备列表:EFM32系列0:EFM32Gecko(EFM32G)EFM32GiantGecko(EFM32GG)EFM32WonderGecko(EFM32WG)EFM32LeopardGecko(EFM32LG)EFM32TinyGecko(EFM32TG)EFM32ZeroGecko(EFM32ZG)EFM32HappyGecko(EFM32HG)EZR32系列0:EZR32WonderGecko(EZR32WG)EZR32LeopardGecko(EZR32LG)EZR32HappyGecko(EZR32HG)EFM32系列1(EFM32xGxx):EFM32PearlGecko(EFM32PG1)EFM32JadeGecko(EFM32JG1)Note:该引导装载程序当前不支持EFM32xG12和EFM32xG13设备.
Note:该引导装载程序目前不支持EFM32GG11设备.
Note:该引导装载程序软件不支持EFM32系列1.
该引导装载程序当前不支持EFR32系列1(EFR32xG1/EFR32xG12/EFR32xG13)设备.
这些设备的引导装载程序包含在协议栈软件中.
这些设备包括:EFR32BlueGecko(EFR32BGxx)EFR32FlexGecko(EFR32FGxx)EFR32MightyGecko(EFR32MGxx)AN0003:UART引导装载程序设备兼容性silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|22.
启动UART引导装载程序2.
1进入引导装载程序模式如果要进入引导装载程序模式,必须将DBG_SWCLK拉到高电平并将EFM32系列0、EZR32系列0或EFM32系列1设备复位.
如果DBG_SWCLK在复位时为低电平,引导装载程序会检查闪存的应用空间.
如果应用空间中包含有效应用并且DBG_SWCLK为低电平,引导装载程序将运行该应用.
如果不存在有效的应用,引导装载程序将处于EM2睡眠模式以节省电力,并会定期检查引导装载程序引脚.
Note:DBG_SWCLK具有内部下拉电阻.
如未连接该引脚,将不会在复位时调用引导装载程序模式.

Note:引导装载程序的早期版本使用DBG_SWDIO和DBG_SWCLK引脚进入引导装载程序.
您仍可通过将DBG_SWDIO线拉至低电平来进入引导装载程序,但调试锁定将不起作用.
2.
2利用UART引导装载程序初始化通信有对于EFM32系列0和EZR32系列0设备,UART引导装载程序通常使用GPIO引脚PE11(RX)和PE10(TX)进行UART通信(例外情况请参见以下注释).
有关引脚位置,请查看具体设备数据表.
Note:对于EFM32G、EFM32GG、EFM32LG和大多数EFM32TG部件,引导装载程序使用位置0处的USART0进行通信.
然而,一些设备没有USART0外围设备,另一些设备有USART0外围设备但不包含位置0选项.
出于上述及其他原因,EFM32ZG、EFM32HG及一些EFM32TG(尤其是EFM32TG108Fxx和EFM32TG110Fxx)部件均使用LEUART0、位置3.
请注意,该位置与常规SWD端口重叠,如上所述,该端口用于进入引导装载程序.
因此,在使用这些部件时,应在DBG_SWCLK上使用4k上拉电阻.
对于EFM32系列1设备,引导装载程序在端口F0(DBG_SWCLK)和F1(DBG_SWDIO)上使用USART连接.
这些设备也应在DBG_SWCLK上使用4k上拉电阻.
UART使用1个停止位、8个数据位、无校验位.
此外,引导装载程序还使用自动波特率来启用各种不同终端.
自动波特率功能通过终端程序感应所用的波特率并进行相应调节.
打开设备串行连接后立即向引导装载程序发送大写字母"U",完成初始化.
引导装载程序可感应位之间的时序,并调节其自己的预分频器来匹配所感应的波特率.
引导装载程序适用于范围从57600到460800的波特率.
AN0003:UART引导装载程序启动UART引导装载程序silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|3Figure2.
1.
在Windows7上的TeraTerm中配置UART引导装载程序的串行端口.
引导装载程序成功初始化之后,即会打印引导装载程序版本和芯片唯一ID:1.
40ChipID:F08AB6000B153525Note:1.
40版之前的引导装载程序版本不能打印引导装载程序版本,只能打印芯片唯一ID.
AN0003:UART引导装载程序启动UART引导装载程序silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|42.
3命令行接口命令行接口使用单个字母字符作为命令.
支持下列命令:u上传应用.
EFM32系列0和EZR32系列0:该命令允许用户将应用上传到闪存,同时保持引导装载程序完好无损.
为了使应用正常工作,必须使用将EFM32G、EFM32TG、EFM32ZG和EFM32HGF部件的应用起始地址放在0x800以及将EFM32GG、EFM32LG和EFM32WG部件的应用起始地址放在0x1000的链接器文件.
使用XMODEM-CRC协议传输应用.
EFM32系列1:该命令允许用户将应用上传到闪存.
无需对用户应用进行特殊修改,因为引导装载程序驻留在闪存保留区,无法覆写.
使用XMODEM-CRC协议传输应用.
d破坏性上传(仅针对EFM32系列0和EZR32系列0).
该命令允许用户将应用上传到闪存,从而覆写引导装载程序.
无需修改用户应用的起始地址.
使用XMODEM-CRC协议传输应用.
EFM32系列1设备上没有破坏性上传选项.
t上传到用户页.
该命令允许用户写入用户信息页.
使用XMODEM-CRC协议上传数据.
p上传到锁定页.
该命令允许用户写入锁定位信息页.
使用XMODEM-CRC协议上传数据.
b启动应用.
该命令将启动已上传的应用.
l调试锁定.
该命令用于设置锁定页的调试锁定位.
EFM32系列0、EZR32系列0或EFM32系列1将被锁定以进行调试.
v验证闪存校验和.
该命令将计算整个闪存的CRC-16校验和并打印.
该命令适合与[d]命令(EFM32系列0和EZR32系列0)或[u]命令(EFM32系列1)结合使用.
请注意,对于EFM32系列1设备,[v]命令和[c]命令得到同样的结果.
c验证应用校验和.
该命令将计算应用的CRC-16校验和并打印.
该命令适合与[u]命令结合使用.
请注意,对于EFM32系列1设备,[c]命令和[v]命令得到同样的结果.
n验证用户页校验和.
该命令将计算用户页的CRC-16校验和并打印.
该命令适合与[t]命令结合使用.
m验证锁定页校验和.
该命令将计算锁定页的CRC-16校验和并打印.
该命令适合与[p]命令结合使用.
r复位EFM32系列0、EZR32系列0或EFM32系列1设备.
AN0003:UART引导装载程序启动UART引导装载程序silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|53.
上传应用如果要将应用上传到EFM32系列0、EZR32系列0和EFM32系列1,必须使用[u](所有设备)或[d](仅针对EFM32系列0和EZR32系列0)命令.
按下键以后,使用内置支持XMODEM-CRC的终端软件传输文件.
可以使用支持XMODEM-CRC传输的任何终端软件.
下图所示为使用支持内置传输的TeraTerm传输文件的示例.
Figure3.
1.
通过TeraTerm使用XMODEM-CRC传输文件3.
1创建适用于引导装载程序-EFM32系列0和EZR32系列0的应用Note:有关创建适用于EFM32系列1设备的应用的信息,请参见3.
2创建适用于引导装载程序-EFM32系列1的应用.
使用适用于EFM32系列0和EZR32系列0设备的引导装载程序上传应用时,存在破坏性和定期上传两种可能.
破坏性上传会覆写引导装载程序.
在本例中,创建应用时无需采取额外的步骤.
定期上传会保留引导装载程序,从而允许未来使用引导装载程序进行升级.
不过,必须对应用进行设置,才能实现这一功能.
为了使应用适用于引导装载程序,对于EFM32G、EFM32TG、EFM32ZG和EFM32HG部件,必须使用起始地址0x800创建应用;对于EFM32GG、EFM32LG和EFM32WG部件,必须使用起始地址0x1000创建应用.
原因在于,引导装载程序本身分别占用0x0与0x7FF或0x0FFF之间的闪存区.
为了使应用与引导装载程序共存,必须更改应用链接器文件的默认闪存起始地址0x0.
Note:如果在使用任一链接器文件时需要调试应用,则必须在代码中明确设定矢量表的位置.
可通过以下方式完成:SCB->VTOR=0x800;//EFM32G,EFM32TG,EFM32ZGandEFM32HGparts或者SCB->VTOR=0x1000;//EFM32GG,EFM32LGandEFM32WGparts在发布的应用中,没有必要如此,因为在应用启动之前,VTOR由引导装载程序本身设定.
有关详情,请参见Boot.
c.
3.
1.
1使用IAR创建应用如果要使用IAR创建应用,请使用项目包含的链接器文件.
这将为二进制文件设置正确的起始地址.
在项目选项菜单中,选择[输出转换器]和[生成额外输出].
选择[二进制文件]输出格式.
所得的二进制文件可用于UART引导装载程序.
AN0003:UART引导装载程序上传应用silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|63.
1.
2使用KeiluVision4/MDK-ARM创建应用如果要使用KeiluVision4/MDK-ARM创建应用,必须先更改项目的目标设置.
在选项对话框中,将IROM1更改为起始于0x800或0x1000并从大小字段中减去0x800或0x1000.
(为0x800还是0x1000取决于使用哪个部件).
如果要生成二进制输出文件,可使用命令行实用工具"fromelf.
exe",该实用工具通常安装在C:\Keil\ARM\BIN40\fromelf.
exe下.
有关详情,请参见"uVision帮助"中的Realview实用工具指南.
Figure3.
2.
设置KeiluVision4/MDK-ARMAN0003:UART引导装载程序上传应用silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|73.
1.
3使用Eclipse/GCC/SourceryCodeBench创建应用如果要使用与引导装载程序同时运行的Eclipse、GCC或SourceryCodeBench创建应用,需要修改链接器文件.
对于应用说明和示例项目,链接器文件在软件项目包含的生成文件中指定.
在链接器文件的MEMORY命令中,将ROMORIGIN更改为0x00000800或0x00001000,并对长度作相应更改,如下图所示.
Figure3.
3.
Eclipse/gcc/cs链接器文件中的应用起始地址Note:如果在使用任一链接器文件时需要调试应用,则必须在代码中明确设定矢量表的位置.
可通过以下方式完成:SCB->VTOR=0x800;//EFM32G、EFM32TG、EFM32ZG和EFM32HG部件或SCB->VTOR=0x1000;//EFM32GG、EFM32LG和EFM32WG部件在发布的应用中,没有必要如此,因为在应用启动之前,VTOR由引导装载程序本身设定(有关详情,请参见Boot.
c).
AN0003:UART引导装载程序上传应用silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|83.
1.
4使用SimplicityStudio创建应用如果要使用与EFM32系列0或EZR32系列0引导装载程序同时运行的SimplicityStudio创建应用,必须更改项目属性,告知链接器在内存中哪个位置锁定应用.
如果要从SimplicityStudioIDE执行此项操作,则点击"项目>属性".
在"属性"窗口中,选择"工具设置"选项卡,然后选择"内存布局".
选择"覆盖默认闪存选项",然后在"原始字段"输入0x800(EFM32G、EFM32TG、EFM32ZG和EFM32HG)或0x1000(EFM32GG、EFM32LG和EFM32WG),相应调整长度值(即分别从原始长度中减去0x800或0x1000),如Figure3.
4在SimplicityStudio中更改应用起始地址和内存长度onpage9中所述.
由于链接器文件由SimplicityStudio自动生成,因此无需手动更改链接器文件中的这些内存设置,您的更改将在下次构建时被覆写.

Figure3.
4.
在SimplicityStudio中更改应用起始地址和内存长度Note:如果在更改以后需要调试应用,则必须在代码中明确设定矢量表的位置.
可通过以下方式完成:SCB->VTOR=0x800;//EFM32G、EFM32TG、EFM32ZG和EFM32HG部件或SCB->VTOR=0x1000;//EFM32GG、EFM32LG和EFM32WG部件在发布的应用中,没有必要如此,因为在应用启动之前,VTOR由引导装载程序本身设定(有关详情,请参见Boot.
c).
AN0003:UART引导装载程序上传应用silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|93.
2创建适用于引导装载程序-EFM32系列1的应用由于EFM32系列1的引导装载程序驻留在闪存保留区且无法覆写,因此为这些设备创建用户应用时无需采取额外的步骤.
可通过清除锁定位页中的位122(CLW0)来禁用这些设备上的引导装载程序.
有关锁定位页配置的更多信息,请参见设备参考手册.

3.
3上传应用[u]命令将上传应用.
使用终端软件将应用二进制文件传输至芯片.
上传完成之后,您可能希望通过计算已上传二进制文件的CRC-16来验证正确性.
可通过"验证应用校验和"命令来完成(参见4.
1验证应用校验和).
如果要从引导装载程序启动应用,则使用"启动"命令([b—]参见5.
1启动应用).
3.
4破坏性上传-仅针对EFM32系列0和EZR32系列0[d]命令将在EFM32系列0和EZR32系列0设备上启动破坏性上传.
EFM32系列1设备不提供此选项.
使用终端软件将二进制文件传输至芯片.
破坏性上传与定期上传的不同之处在于其会覆写引导装载程序,从而允许上传另一引导装载程序;或者,如果不需要引导装载程序,则回收引导装载程序占用的闪存.
上传完成之后,您可能希望通过计算CRC-16校验和来验证正确性.
可通过"验证闪存内容"命令来完成(参见4.
2验证闪存内容).
如果要启动应用,可使用"复位"命令([r]—参见5.
2复位设备).
3.
5写入用户信息页[t]命令允许将数据写入用户信息页.
使用终端软件将用户数据传输到用户信息页.

3.
6写入锁定位信息页[p]命令允许将数据写入锁定位信息页.
使用终端软件将用户数据传输到用户信息页.
该命令允许锁定闪存中的页,使其无法写入和擦除,但不能保护内容.
有关锁定位详情,请参见参考手册.
AN0003:UART引导装载程序上传应用silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|104.
验证上传Note:XMODEM-CRC传输128字节的数据块.
如果二进制文件大小不是128字节的倍数,终端程序将填补剩余字节.
有关详情,请参见终端程序的文档.
Figure4.
1.
使用引导装载程序校验和命令的示例TeraTerm会话(未显示起始字符"U").
4.
1验证应用校验和[c]命令将计算并打印从基本0x800或0x1000(应用起点)到闪存空间末端的闪存的CRC-16校验和.
4.
2验证闪存内容[v]命令将计算并打印从基本0x0(闪存空间起点)到闪存空间末端的闪存的CRC-16校验和.
4.
3验证用户页校验和[n]命令将计算并打印用户数据(UD)页(信息闪存块的第0页)的CRC-16校验和.
4.
4验证锁定页校验和[m]命令将计算并打印锁定位(LB)页(信息闪存块的第1页)的CRC-16校验和.
AN0003:UART引导装载程序验证上传silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|115.
其他命令5.
1启动应用[b]命令将启动已上传的应用,其方式类似于不通过拉高调试引脚电平来启用引导装载程序.
引导装载程序的工作方式为首先将Cortex-M3矢量表设置为应用基础.
然后读出新矢量表中的首字,对SP进行相应设置.
最后将PC设置为复位矢量定义的值,执行矢量复位.
Note:引导装载程序在正常运行中配置TIMER、USART、CMU和GPIO.
使用该命令启动应用时这些设置将保留.
然而,如果不是通过使引导装载程序引脚有效而进入引导装载程序,这些寄存器将不会更改.
这是典型的情况.

5.
2复位设备[r]命令将复位设备.
如果在破坏性上传以后发出该命令,将启动新的二进制文件.
如果在定期上传以后发出该命令并且未将调试引脚拉到高电平,应用将启动.
否则,引导装载程序将重新启动.
5.
3调试锁定[l]命令将锁定调试接口.
锁定之后,将无法访问定期调试工具;仅能通过调试接口进行设备擦除.

Note:在锁定调试接口之前,必须将设备复位.
如果锁定成功,该命令将返回"确定",否则将返回"失败".
如果调试锁定失败,请确保DBG_SWDIO未连接并且DBG_SWCLK处于高电平.
AN0003:UART引导装载程序其他命令silabs.
com|Buildingamoreconnectedworld.
Rev.
1.
72|126.
编译引导装载程序除了本应用说明,还随附引导装载程序自身的源代码.
可以使用该源代码编译您自己的引导装载程序.
使用该源代码时需要特别注意几个方面.
编译后的引导装载程序必须适合闪存配置区的大小.
对于Gecko、TinyGecko、ZeroGecko和HappyGecko,大小为0x800字节.
对于LeopardGecko、GiantGecko和WonderGecko,大小为0x1000字节.
源项目仅适用于IAR.
可将源文件用于其他IDE,但必须确保编译后的引导装载程序适合分配的大小.
在IAR中,必须在发布配置中编译源代码.
如果在调试配置中编译,编译后的程序可能过大.
勾选"大小高度优化"并启用"多文件编译".
"放弃使用的公共区"也是非常有用的功能,但要先通过在发布配置中编译来启用.