DAPLINK 之基于 AIR32F103 制作

1 资源

• 1）官方仓库地址：https://github.com/ARMmbed/DAPLink.git
• 2）硬件：AIR32F103CBT6

2 生成指定工程

这里以合宙生产的 AIR32F103CBT6 芯片为主。所以可以使用合宙开源仓库：https://gitee.com/openLuat/daplink.git
该仓库当前（2024.9.28）已闭源，但是可以去 github 上搜索别人上传的

2.1 Setup

• 1）必备工具安装（见官方说明）：

  • （1）Python3，并添加 PATH
  • （2）Git，添加 PATH

  • （3）编译器：

    • 1. GNU Arm Embedded Toolchain（被识别为 gcc_arm）
    • 2. Arm Compiler 6（被识别为 armclang，且仅支持 Linux 和 Windows）
    • 3. Keil MDK 或 Arm Compiler 5（被识别为 armcc，且仅支持 Linux 和 Windows）
  • （4）GNU Make，CMake 可以和 ninja 的不同实现一起使用
  • （5）virtualenv

其实，上述的 3~4 步骤中，可使用 CLion + OpenOCD + MinGW/Cygwin 替代（即 CLion 开发 STM32 环境，见其它文章）。

2.2 生成工程

• 1）由于个人比较习惯 JetBrains CLion，所以这里生成 cmake 工程（在 Windows Terminal 中执行）：

  # 1 初始化配置
  git clone https://github.com/ARMmbed/DAPLink.git    
  cd DAPLink
  pip install virtualenv              # 安装 python 虚拟环境
  virtualenv venv                     # 创建虚拟目录
  
  # 2 激活 Python 虚拟环境
  venv/Scripts/activate.bat           # 激活虚拟环境（Linux 激活脚本为 activate.bat）
  pip install -r requirements.txt     # 安装 python 依赖
  
  # 3 构建
  # 指定开发板类型为 stm32f103xb（否则将生成 DAPLink 支持的所有板子）
  progen generate -t cmake -v -p stm32f103xb_bl                 # bootloader
  progen generate -t cmake -v -p stm32f103xb_stm32f103rb_if     # interface
  # -p，指定项目名，这里可通过 progen list 命令查看支持的项目
  # -t，指定编译工具链，这里可通过 progen generate -t 查看支持的工具链。常用一般就 uvision5, cmake 等
  
  # 4 制作完成后，关闭虚拟环境
  venv/Scripts/deactivate.bat
  
  # 5 制作完成后，清理工程
  # progen clean -t cmake

• 2）由于生成的项目如下：

if，即 interface，是实现程序烧录的 app，意为 daplink 提供接口，各个 mcu 自己去实现烧录功能；bl，即 bootloader，用来准备工具环境及升级 if。

3 构建 DAPLink

3.1 构建 stm32f103xb_bl

• 1）通过 CLion 将 \projectfiles\cmake\stm32f103xb\_bl\CMakeLists.txt 文件作为工程打开

  arm-none-eabi-gcc 版本为 10.3-2021.10，MinGW 12.0

• 2）编译：

  • （1）项目打开成功后，编译时如果弹窗要选择打开 .py 文件的程序，则直接选择 python 程序：

    原因：在 stm32f103xb_bl 目录下的 CMakeLists.txt 文件中，在其最下方有两处内容，Windows 下无法直接执行，需要选择可执行程序。

  

  （2）编译结果：

• 3）烧录：

  （1）如果使用 ST-LINK，那么选择 OpenOCD 的配置文件选择 st_nucleo_f103rb.cfg 即可（可能需要修改一下 id 号才能正常烧录）
  

  （2）如果使用 CMSIS-DAP，那么可选择自定义配置文件，内容可如下：

  source [find interface/cmsis-dap.cfg]
  transport select swd
  source [find target/stm32f1x.cfg]

  （3）烧录完成后，通过 USB 连接开发板重新上电，“我的电脑” 将出现一个 “MAINTENANCE” 的 U 盘。
  

备注1：bl 烧录后无法正常启动。
查看 git history 发现，合宙官方在 arm/startup_stm32f103xb.S 文件中添加了一段汇编代码（作用见 luatos-soc-air32f103 项目的 air32f10x_rcc_ex.c）。
将这段代码复制到 gcc/startup_stm32f103xb.S 文件的对应位置即可。

备注2：在烧录 bl 时，最好通过 keil 或 OpenOCD 将 mcu 的 flash 整片擦除掉，否则会因为 bl 无法校验通过而运行失败（原因呢这里先按下不表，算了，还是表了吧，就是因为 bl 运行时会校验 flash 中 app 起始地址的内容，如果不为初始值就不运行 bl）。

3.2 编译 stm32f103xb_stm32f103rb_if

• 通过同样的方式，将 stm32f103xb_stm32f103rb_if 构建出来

注意：不要直接烧录，而是将 stm32f103xb_stm32f103rb_if.hex “拖拽” 到 “MAINTENANCE” 的 U 盘中，如果 hex 正常的话，该 U 盘名称将变为 “DAPLINK”。

对于 AIR32F103CBT6 来说，bl 烧录完成后，

4 测试 DAPLINK

通过 OpenOCD 手动烧录。

• 1）连接好 DAPLINK 与 STM32F407 开发板后，以如下方式运行 OpenOCD：

  openocd -d2 -f interface/cmsis-dap.cfg -f target/stm32f4x.cfg

• 2）通过 telnet 127.0.0.1 4444 连接 OpenOCD 服务端，输入以下命令：

  > halt
  [stm32f4x.cpu] halted due to debug-request, current mode: Thread
  xPSR: 0x61000000 pc: 0x080001e0 msp: 0x2001fff0
  >
  >
  > flash write_image erase "/path/to/jlcsky031_blink.hex"
  device id = 0x101f6413
  flash size = 512 KiB
  auto erase enabled
  wrote 16384 bytes from file /path/to/jlcsky031_blink.hex in 0.806117s (19.848 KiB/s)
  >
  >
  > reset

参考

• 开发者指南：https://github.com/ARMmbed/DAPLink/blob/main/docs/DEVELOPERS-GUIDE.md
• DAPLink源码生成Keil工程并编译成功：https://blog.csdn.net/Pakin_Wu/article/details/127293806
• DAPLINK 移植（一）：https://blog.csdn.net/m0_37636212/article/details/124980698
• DAPLINK 移植（二）：https://blog.csdn.net/m0_37636212/article/details/124981472
• DAPLINK 移植（三）：https://blog.csdn.net/m0_37636212/article/details/124983124

附录：STM32 丝印

1）手里面有两个 STM32F103RCT6 的板子，烧录时检测 FLASH 大小时有一片总出错（同样由于无法读取，默认 FLASH 为 512 KB），研究一下芯片上的信息：

• （1）第一行：ARM 代表 ARM 内核。后面的 X 代表 ST 版本：X，最终版；3，表示还要升级版本
• （2）第二、三行：型号。其中 RCT6 的含义如下表：

字符	含义	取值范围
R	Pin count	K = 32 pins C = 48/49 pins R = 64 pins M = 80 pins V = 100 pins
C	Code size	6 = 32 KB 8 = 64 KB B = 128 KB C = 256 KB D = 384 KB E = 512 KB
T	Package	I = UFBGA T = LQFP U = UFQFPN Y = WLCSP
6	Temperature range	6 = Industrial temperature range, - 40 to 85 °C (105 °C junction) 3 = Industrial temperature range, - 40 to 125 °C (130 °C junction)

• （3）第四行：出厂编号

• （4）第五行：产地和生产时间：

  • MYS：马来西亚；CHN：中国 CHINA；
  • 544、539：分别表示 2015 年的 44 周 和 39 周

2）使用 ST-Link Utility 去读取两个芯片信息：前者可以读取到 FLASH 为 256 KB，后者却无法读取