立创开源|用立创EDA自制ST-Link V2.1调试器
简介ST-Link的硬件,官方推出了三大版本:V1、V2和V3。在官方TN1235ST-LINK衍生产品概述中有详细的说明,因篇幅原因就不展开来讲了,下面贴上一张官方手册的介绍。ST-Link/V2:支持STM32和STM8调试,不带虚拟串口,TB上卖的大多是这种,目前手头还有好几个这个版本的ST-Link。后面会使用这个版本进行烧录。ST-LinkV2-1: 仅支持STM32调试,带虚拟串口和虚
分享一个2年前在立创开源硬件平台上开源的项目,该项目目前是平台上最热门的ST-LINK V2-1项目,也是点赞数最多的一个ST-LINK相关的项目,以下是该项目的累积数据。
项目作者:攻城狮晨哲
项目地址:https://oshwhub.com/CYIIOT/ST_LINK-V2_1
开源协议:开源协议: GPL 3.0
简介
ST-Link的硬件,官方推出了三大版本:V1、V2和V3。在官方TN1235 《ST-LINK衍生产品概述》中有详细的说明,因篇幅原因就不展开来讲了,下面贴上一张官方手册的介绍。
- ST-Link/V2:支持STM32和STM8调试,不带虚拟串口,TB上卖的大多是这种,目前手头还有好几个这个版本的ST-Link。后面会使用这个版本进行烧录。
- ST-LinkV2-1: 仅支持STM32调试,带虚拟串口和虚拟U盘下载,目前ST官方的Nucleo系列评估板上面板载的ST-Link就是这个版本。
本项目制作的就是ST-LinkV2-1这个版本。
LCEDA 2D & 3D图片
2D图片
3D图片
原理设计
本项目原理图参考了正点原子的潘多拉开发板上的ST-link V2.1设计,如下图。初次接触ST-link V2.1就是在这块潘多拉开发板上。
在ST官方的ST-Link V2.1图纸中有一个名为COM的指示灯,这是一个红绿双色的LED指示灯,就是下图所示的这个LED。
那么这个指示灯有什么作用呢,在官方的TN1235技术手册中有专门的介绍,截取相关部分如下。
译文如下:
自ST-LINK / V2起,所有ST-LINK板均带有一个标有“ COM”的LED(在外壳或PCB上)。
无论连接类型如何,此LED都会显示ST-LINK状态:
•LED呈红色闪烁:正在与PC进行第一个USB枚举。
•LED为红色:PC与ST-LINK之间的通信已建立(枚举结束)。
•LED呈绿色和红色交替闪烁:正在目标和PC之间交换数据。
•LED为绿色:上一次通信已成功。
•LED为橙色:与目标的ST-LINK通信失败
本项目参考的潘多拉开发板集成的ST-LINK V2-1 用了一个红色的LED代替了这个红绿双色的COM指示灯,因此本项目也沿用了这一设计,COM指示灯用一个红色LED 替代。
PCB设计
注意事项
1、USB 部分的D-和D+ 数据线必须使用差分走线。
2、晶振电路部分必须靠近MCU放置
焊接调试
ST-Link V2.1固件烧录&固件更新
获取固件
由于官方没有将ST-Link里面源码公开,同时也没有直接给出ST-Link固件(读保护),但是目前(2020年7月)网上已有流传多个版本的固件。
版本一:STLink V2.J16.S4版本固件:标准V2版本,支持SWD和SWIM接口,这个版本的固件是。
版本二:STLink V2.J28.M18版本固件:是用于ST-LINK/V2-1、ST-LINK/V2-A、ST-LINK/V2-B板(具有STM32调试接口、大容量存储接口、虚拟COM端口)的版本。。
本项目制作ST-Link V2-1 必须使用V2.J28.M18这个版本作为烧录的固件版本。
烧录固件
第一次烧录固件可使用这两个工具
1、STM32CubeProg:STM32CubeProgrammer software for all STM32 下载地址
STM32CubeProg的主要功能就是编程(下载),支持Windows、 Linux、 macOS操作系统。
同时,需要安装JRE环境,才能使用它,下载地址。
2、STSW-LINK004:STM32 ST-LINK utility下载地址
STM32 ST-LINK Utility的功能比STM32CubeProg要稍微简单一些,其主要功能也是编程(下载)。
本文选用STM32CubeProg这个编程工具来烧录固件。
更新固件
固件更新有三种方法
1、下载官方固件升级应用程序
STSW-LINK007:ST-LINK,ST-LINK / V2,ST-LINK / V2-1和STLINK‑V3板的固件升级
在官方RN0093发行手册(已上传至附件)中对已发行的升级包工具的版本有详细说明。
2、使用STM32CubeProg或者STM32 ST-LINK utility 自带的升级工具升级
3、使用Keil MDK-ARM 内置的升级工具进行升级,当ST-link 的版本低于MDK内置的版本时,会提示进行升级。
Keil MDK-ARM v5.31内置固件升级版本与STM32CubeProg V2.4.0 内置固件升级版本是一样的,都是V2.J35.M26
本文使用STM32CubeProg V2.4.0 内置升级工具进行固件更新
提示
固件烧录及更新过程见附件视频。
验证
测试
- 测试烧录功能,用Keil-MDK,下载程序成功,说明烧录功能正常
- 测试Debug功能,用Keil-MDK进行Debug调试,可以调试,说明Debug功能正常
- 测试U盘拖拽烧录功能,需要生成bin文件,将bin文件拖到ST-link 模拟的U盘中,成功烧录,说明虚拟U盘功能正常
- 测试串口收发功能:用杜邦线连接ST-LINK V2-1的TX和RX ,打开串口助手,发送数据,接收区收到相同的数据,证说明串口收发正常
注意事项
1、ST-LINK 固件升级工具不知从哪个版本开始,不支持跨版本更新固件。
2、ST-LINK 最近的几个版本的固件已加入了读保护,SWD口是锁上的,所以不能通过SWD口读写固件。
3、如果想改成DAP-LINK 之类的固件,不能通过SWD口烧录固件,但是可以通过ISP的方式擦除STM32的固件信息,然后就可以使用SWD口正常读写。
项目地址
本项目已在立创开源硬件平台发布,点击项目地址跳转。或扫描下方二维码进入项目详情
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