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前言

一、STM32N647是什么？

二、BOOTLOADER是什么？

1、自编bootloader

二、使用流程

1.cubemx配置（参考正点原子的教程）

2.启动流程理解

2.1 development 模式启动

2.2 flash 模式启动

所以最终工作流应该是

总结

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提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

由于课题需要，博主将使用STM32N647核心板（正点原子）进行开发，但是原子官方以及网上资源较少，因此博主需要自己摸索进行开发。

一、STM32N647是什么？

STM32N6 系列是 ST 推出的第一款内嵌 AI 加速器的高性能 STM32 MCU，它基于运行频率达 800MHz 的 ARM Cortex-M55 内核推出的高性能系列 MCU，是首款引入 Arm Helium 向量处理技术的 CPU，为标准 CPU 增添 DSP 处理能力。

STM32N6 是内嵌的 AI 加速器是 ST 自主研发的神经处理单元（ST Neural-ART accelerator™），专为节能型边缘 AI 应用而设计，其时钟频率高达 1GHz，计算性能可达 600GOPS，可为计算机视觉和音频应用提供实时神经网络推理能力。

二、BOOTLOADER是什么？

由于之前我不太懂这一块，我详细总结了一下便于理解！

BOOT1 引脚	BOOT0 引脚	启动模式	描述
X (任意)	0	从主闪存 (Main Flash memory) 启动	这是最常用的模式。芯片复位后，会从内部 Flash 的起始地址 0x08000000 开始执行用户程序。
0	1	从系统存储器 (System memory) 启动	芯片会运行 ST 官方固化在内部的一段 Bootloader 程序。这个程序可以通过 USART、I2C、SPI、USB 等接口接收数据，用于烧写或更新 Flash 中的用户代码，无需外部调试器。
1	1	从内置 SRAM 启动	芯片会从内部 SRAM 的起始地址 0x20000000 开始执行代码。这个模式通常用于快速调试，或者一些需要将代码动态加载到 RAM 中运行的特殊应用。

从系统存储器 (System Memory) 启动，主要是为了执行 ST 官方固化在芯片内部的一段引导加载程序 (Bootloader)，从而实现对芯片的“在系统编程”(In-System Programming, ISP)，日常我们使用都是从内部Flash（也就是常说的ROM）读取之前保存的数据，在设备的正常工作模式下，每次开机都根本不会用到 Bootloader，当我们自定义的BootLoader出错时，需要使用出厂BootLoader来对自定义的BootLoader程序进行修复更新（被锁定到flash某一块区域）。我们也可以自己编写bootloader程序，但是需要写到0x08000000，实际上是把 Bootloader 程序 和 Application 程序 这两个编译好的二进制文件，先后烧录到 Flash 的不同区域。

1、自编bootloader

Bootloader的核心逻辑：一个 “IF...ELSE...” 结构

让我们把Bootloader的工作流程想象成一个简单的伪代码：

// Bootloader 程序开始运行
void Bootloader_Main()
{
    // 1. 进行最基础的系统初始化 (时钟等)
    Initialize_Minimal_System();

    // 2. 检查“升级条件”是否满足？  <-- 这是最关键的一步！
    if ( Is_Update_Required() == TRUE )
    {
        // 条件满足，进入“升级模式”
        // 这里的代码才是实现“更新”的魔法所在
        Perform_Firmware_Update();
    }
    else
    {
        // 条件不满足，进入“正常启动模式”
        // 这才是您提到的“把程序引向App部分”
        Jump_To_Application();
    }
}

升级条件可以类似于串口收到一个特定指令进入升级，当“升级条件”满足时，Bootloader根本不会去跳转到旧的App，进入一下流程：

1. 准备接收新固件： 初始化用于接收固件的通信接口（比如打开串口、挂载SD卡文件系统、启动网络服务等）。

2. 接收新的App固件： 通过上述接口，开始接收新的、在电脑上编译好的 .bin 文件数据流。

3. 擦除旧的App： 这是决定性的一步！Bootloader会调用STM32的底层驱动，将存放旧App的那片Flash区域（例如从 0x08010000 开始的区域）完全擦除掉！ 这时，旧的App已经从芯片里消失了。

4. 写入新的App： 将刚刚接收到的新固件数据，一点一点地写入到刚才被擦除的那片空白的Flash区域。

5. 校验与重启： 写入完成后，进行CRC校验或哈希校验，确保固件没有损坏。校验成功后，程序控制Bootloader进行一次系统复位。

二、使用流程

我使用的是Stm32cubeide+stm32cubemx（6.15）

警告：尽量软件都用最新版，我之前用的ide是旧版就一直build报错，很多旧版并没有兼容n6系列！！！

1.cubemx配置（参考正点原子的教程）

开发流程 Step-by-Step | 正点原子在线文档

2.启动流程理解

STM32N6有三种启动模式，分别是开发者模式（development）启动、FLASH模式启动、串行启动

对于初学者来说一般接触的都是前两种模式启动，不同模式就需要看他的BOOT0、BOOT1引脚电平，详细电平如图1所示。

我是自己简单做了个底板，直接通过切换BOOT1的电平进行两种模式的切换。

上电
 └→ BootROM（ROM，厂家固化）
      └→ 判断BOOT1引脚
           ├→ HIGH: Developer模式 → 等待烧录FSBL到外部Flash（正点原子教程有说明通过Stm32cubeide烧录FSBL固件，一般只需要烧录一次即可，后面直接烧录自己的Appli程序即可），等待烧录Appli到外部Flash
           └→ LOW:  Flash模式 → 从外部Flash加载FSBL
                         └→ FSBL执行：初始化XSPI/外部RAM
                               └→ 跳转到主应用程序

2.1 development 模式启动

BOOT1 = HIGH（Developer模式）
 └→ BootROM启动
             └→ BootROM直接进入等待烧录状态
                   └→ ST-Link的External Loader初始化XSPI
                         └→ 将Appli烧录到外部Flash
                               └→ Debug时ST-Link直接设置PC执行

2.2 flash 模式启动

BootROM → FSBL（初始化XSPI等） → Appli → 流水灯等

我们需要注意的是FSBL会把XSPI等都初始化好，我们在配置cubemx的时候，尽量吧XSPI配置一下，因为后面会用到。

我们在development模式下烧录的时候不要开启MX_XSPI1_Init();可以这样。

#ifdef DEBUG
  MX_XSPI1_Init();
#endif

因为只能在development模式下进行debug，而我们的ST-Link调试时，程序依然烧录到外部Flash（0x70100400），不是内部RAM，但是执行方式不同：

ST-Link连接芯片
 └→ ST-Link通过DAP协议直接控制CPU
       └→ 强制设置PC指针到 0x70100400
             └→ CPU直接从外部Flash取指执行
                   └→ 不经过BootROM，不经过FSBL

Debug模式下没有FSBL，所以ST-Link自己承担了这个职责：

• ST-Link连接时会加载一个External Loader
• 这个External Loader负责初始化XSPI，让外部Flash可以被访问
• 然后ST-Link才能把程序烧进去，并且CPU才能从那里取指执行

所以说我们去flash模式下验证的时候并不需要在开启XISP了，因为FSBL已经初始化过，否则会乱掉，直接注释掉我们就可以实现功能。

Development模式下的两种运行方式

在标准的 IDE Debug（开发调试）模式下，真正的 FSBL 通常是“被绕过”或“被替代”的，它不会像芯片正常上电那样去完整运行

在插着仿真器的 Development（开发联机状态） 下，IDE 的 Debug（调试） 功能并不是让芯片自然启动，而是通过调试器脚本越过了原本的 Bootloader (FSBL)，直接强行初始化硬件并劫持 PC 指针跳转到 main() 函数，这是一种为了方便找错而存在的、高度受控的独特运行方式。

自己Run（烧录完自动Run）：

ST-Link烧录完 → 触发Run → 直接跳转PC到Appli地址
→ 没有经过FSBL初始化
→ XSPI、HyperRAM等外设没有初始化
→ 程序大概率跑飞或卡死

Debug运行：

ST-Link烧录完 → 先走FSBL初始化流程（或External Loader初始化）
→ 然后ST-Link接管CPU，设置PC到Appli地址
→ 外设已经初始化好
→ 程序正常运行 ✅

所以最终工作流应该是

目的	操作
调试代码、打断点	Development模式 + CubeIDE Debug
验证最终运行效果	Flash模式 + 断电重启

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了N6的使用，后续我将会继续更新。