DAPLink源码固件编译与制作

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DAPLink源码固件编译与制作

• 📍个人制作调试烧录器相关篇《【开源电路】ST-LINKv2/V2-1/DAP/J-LINK-OB 烧录器》
• ✨这里以Air/stm32f103cbt6固件编译为例。
• 📌DAPLink源码地址：https://github.com/ARMmbed/DAPLink
• 🥕其它比较有人气的DAP开源工程：https://github.com/wuxx/nanoDAP
• 🔖 如果不想自己生成，可以使用合宙提供的现成的工程以及固件；https://gitee.com/openLuat/daplink/tree/main，但是需要注意，适配的是216MHz主频。

• 🎉现成的固件下载地址：https://gitee.com/openLuat/luatos-soc-air32f103/tree/master/AIR_Jlink_Keil（其中v1为72MHz主频的，v2为216MHz主频的，不通用其他品牌同型号使用）
• 🍕或者在上面的DAPLINK项目里，最终版本固件资源页面，可以下载到包含stm32f103型号的daplink固件(https://github.com/ARMmbed/DAPLink/releases/tag/v0257)
  
  

• 🔰合宙提供的固件说明：
  
  
• ⚡合宙提供的DAPLink源码说明：

• 🔰主频参数做了修改：
  
  
  
  
  
  

• 🔖使用合宙提供的源码工程，还需要拷贝DAPLink源码工程中的version_git.h文件，或者修改对应的宏，否则会报错，找不到头文件。
  
  

• 📓stm32其他型号制作,可以参考DAPLINK源码生成的Keil工程目录型号列表:
  
  

📗nanoDAP开源项目固件简要说明

✨以v2.3为例，原理图和ST-LINKV2基本通用，具体详情可以查看nanoDAP\hardware\V2.3\nanoDAP.pdf原理图。

• 🌿编译好的固件：
  
  
• 🌿如果自己直接打包下载的nanoDAP原创进行固件编译，需要添加version_git.h头文件到目录nanoDAP\software\DAPLink\source\daplink目录下：
  
  -📄 version_git.h头文件内容格式如下，宏GIT_DESCRIPTION 、GIT_COMMIT_SHA 可以随便填写
  
  

#ifndef VERSION_GIT_H #define VERSION_GIT_H #define GIT_DESCRIPTION "" #define GIT_COMMIT_SHA "" #define GIT_LOCAL_MODS 1 #endif 

🈯需要使用到的CMD命令集合

python.exe -m pip install --upgrade pip --升级pip命令 pip install virtualenv 安装虚拟环境 virtualenv venv --创建虚拟环境 cd D:\STM32\DAPLink-main\venv -- 进入虚拟环境文件夹 venv/Scripts/activate.bat -- 执行激活虚拟环境 cd D:\STM32\DAPLink-main\ -- 返回主目录 pip install -r requirements.txt -- 安装所需组件 progen generate -t uvision -- 生成Keil工程列表 venv/Scripts/deactivate.bat -- 退出虚拟环境 

🛠固件编译前的环境搭建

• 🌿需要安装Python3,并且将Python路径添加到系统环境变量中。

• 📍Python下载地址:https://www.python.org/getit/

• 🌿Windows环境下，Python虚拟环境的搭建::pip install virtualenv 安装虚拟环境
  
  
• 🌿在cmd命令提示符窗口内，通过cd命令进入到所下载下来的并解压的DAPLink源码文件夹内：cd D:\STM32\DAPLink-main
  
  
• 🌿在.\DAPLink-main源码所在文件夹内，创建虚拟环境：virtualenv venv，会随之创建一个名为venv文件夹。

• 🌿通过cd命令进入到venv文件夹内：
  
  
• 🌿执行.\Scripts\activate.bat命令.激活虚拟环境
  
  

✨上面2个步骤可以合并，直接在DAPLink-main源码所在文件位置，执行.venv\Scripts\activate.bat

• 🌿f返回源目录：cd D:\STM32\DAPLink-main\；执行：pip install -r requirements.txt，安装所需组件。
  
  
• 🌿在DAPLink-main目录下，执行progen generate -t uvision；生成Keil工程列表
  
  
• 🌿退出虚拟环境
  
  

• ✨在DAPLink-main\projectfiles\uvision路径下的得到下面的工程列表，我们只需要保留其中的2个工程：（经常测试stm32f103xb_if生成的Hex也可以作为daplink IAP升级固件）
  
  

• ✨工程说明：

stm32f103xb_bl：Bootload固件，支持拖拽升级 stm32f103xb_stm32f103rb_if：实际实现dap功能的工程 

• 📢烧录完成stm32f103xb_bl.Hex固件后，通过USB（P11，PA12）连接电脑，会出现一个64M的U盘，让后将stm32f103xb_stm32f103rb_if工程生成的Hex文件拷贝到U盘中完成DAPLINK功能升级。

🔨工程编译

• 🔖以stmAir32F103c8t6为例，型号选择：✨选择stm32/Air32F103C8t6作为对象都可以正常编译。

• 📢由于工程中的头文件路径依赖关系，工程目录结构不能随意移动。（如需拷贝，需要将DAPLink-main目录全部拷贝）。

• 👉这里需要根据具体使用的单片机型号选择对于的工程。

• • 🌿对于使用stm/Air32f103CxTx单片机，那么这里可以选择:

stm32f103xb_bl//Bootload程序 stm32f103xb_if//IAP升级程序 

• • 🌿对于使用stm/Air32f103RxTx单片机，那么这里可以选择:

stm32f103xb_bl//Bootload程序 stm32f103rb_if//IAP升级程序 

• 🌿options for Target选项- User
  
  
• 🌿勾选生成Hex文件
  
  

🛠相关参数配置

• 🌿相关引脚配置都在IO_Config.h文件中：

/ * @file IO_Config.h * @brief * * DAPLink Interface Firmware * Copyright (c) 2009-2016, ARM Limited, All Rights Reserved * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may * not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */ #ifndef __IO_CONFIG_H__ #define __IO_CONFIG_H__ #include "stm32f1xx.h" #include "compiler.h" #include "daplink.h" COMPILER_ASSERT(DAPLINK_HIC_ID == DAPLINK_HIC_ID_STM32F103XB); //USB control pin #define USB_CONNECT_PORT_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() #define USB_CONNECT_PORT_DISABLE() __HAL_RCC_GPIOA_CLK_DISABLE() #define USB_CONNECT_PORT GPIOA #define USB_CONNECT_PIN GPIO_PIN_15 #define USB_CONNECT_ON() (USB_CONNECT_PORT->BSRR = USB_CONNECT_PIN) #define USB_CONNECT_OFF() (USB_CONNECT_PORT->BRR = USB_CONNECT_PIN) //Connected LED #define CONNECTED_LED_PORT GPIOB #define CONNECTED_LED_PIN GPIO_PIN_11 #define CONNECTED_LED_PIN_Bit 11 //When bootloader, disable the target port(not used) #define POWER_EN_PIN_PORT GPIOB #define POWER_EN_PIN GPIO_PIN_15 #define POWER_EN_Bit 15 // nRESET OUT Pin #define nRESET_PIN_PORT GPIOB #define nRESET_PIN GPIO_PIN_0 #define nRESET_PIN_Bit 0 //SWD #define SWCLK_TCK_PIN_PORT GPIOB #define SWCLK_TCK_PIN GPIO_PIN_13 #define SWCLK_TCK_PIN_Bit 13 #define SWDIO_OUT_PIN_PORT GPIOB #define SWDIO_OUT_PIN GPIO_PIN_14 #define SWDIO_OUT_PIN_Bit 14 #define SWDIO_IN_PIN_PORT GPIOB #define SWDIO_IN_PIN GPIO_PIN_12 #define SWDIO_IN_PIN_Bit 12 //JTAG #define TDO_PIN_PORT GPIOA #define TDO_PIN GPIO_PIN_10 #define TDO_PIN_Bit 10 #define TDI_PIN_PORT GPIOA #define TDI_PIN GPIO_PIN_9 #define TDI_PIN_Bit 9 //LEDs //USB status LED #define RUNNING_LED_PORT GPIOA #define RUNNING_LED_PIN GPIO_PIN_2 #define RUNNING_LED_Bit 2 #define PIN_HID_LED_PORT GPIOA #define PIN_HID_LED GPIO_PIN_6 #define PIN_HID_LED_Bit 6 #define PIN_CDC_LED_PORT GPIOA #define PIN_CDC_LED GPIO_PIN_10 #define PIN_CDC_LED_Bit 10 #define PIN_MSC_LED_PORT GPIOA #define PIN_MSC_LED GPIO_PIN_0 #define PIN_MSC_LED_Bit 0 #endif 

• 🔨设备虚拟U盘，显示容量大小调整位置：vfs_user.c

//! @brief Size in bytes of the virtual disk. //! //! Must be bigger than 4x the flash size of the biggest supported //! device. This is to accomodate for hex file programming. #define VFS_DISK_SIZE (MB(64)) 

• 🔧设备显示名称调整位置：stm32f103rb.c

const board_info_t g_board_info = { 
     .info_version = kBoardInfoVersion, .board_id = "0001", .family_id = kStub_HWReset_FamilyID, .target_cfg = &target_device, .board_vendor = "ANY", .board_name = "STM32 DAPLink", }; 

• ⌛主时钟频率（SystemCoreClock）调整位置：system_stm32f1xx.c

/* * Clock Definitions */ #if defined(STM32F100xB) ||defined(STM32F100xE) uint32_t SystemCoreClock = ; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */ #else /*!< HSI Selected as System Clock source */ uint32_t SystemCoreClock = ; /*!< System Clock Frequency (Core Clock) */ #endif 

• ✨虽然宏中有定义 OS_CLOCK=,，个人认为，起作用的还是上面代码。
  
  

• ⏰外部时钟晶振参数调整位置：stm32f1xx_hal_conf.h

/ * @brief Internal High Speed oscillator (HSI) value. * This value is used by the RCC HAL module to compute the system frequency * (when HSI is used as system clock source, directly or through the PLL). */ #if !defined (HSI_VALUE) #define HSI_VALUE ((uint32_t)) /*!< Value of the Internal oscillator in Hz*/ #endif /* HSI_VALUE */ 

• ⏱时钟主频配置函数位置：sdk.c

/ * @brief Switch the PLL source from HSI to HSE bypass, and select the PLL as SYSCLK * source. * The system Clock is configured as follow : * System Clock source = PLL (HSE bypass) * SYSCLK(Hz) = * HCLK(Hz) = * AHB Prescaler = 1 * APB1 Prescaler = 2 * APB2 Prescaler = 1 * HSE Frequency(Hz) = * HSE PREDIV1 = 1 * PLLMUL = 9 * Flash Latency(WS) = 2 * @param None * @retval None */ void sdk_init() { 
     RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = { 
    0}; RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = { 
    0}; SystemCoreClockUpdate(); HAL_Init(); /* Select HSI as system clock source to allow modification of the PLL configuration */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_1) != HAL_OK) { 
     /* Initialization Error */ util_assert(0); } /* Enable HSE bypass Oscillator, select it as PLL source and finally activate the PLL */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_CR_HSEON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { 
     /* Initialization Error */ util_assert(0); } /* Select the PLL as system clock source and configure the HCLK, PCLK1 and PCLK2 clocks dividers */ RCC_ClkInitStruct.ClockType = (RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2); RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { 
     /* Initialization Error */ util_assert(0); } } 

📄 DAP_config.h相关参数信息

• 📍参考信息：https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=99649
  （1）CMSIS-DAP调试单元中使用的Cortex-M处理器参数的定义。
  （2）调试单元标识字符串（供应商，产品，序列号）。
  （3）调试单元通信包大小。
  （4）调试访问端口支持的模式和设置（JTAG / SWD和SWO）。
  （5）有关已连接目标设备（用于评估板）的可选信息。
  
  
  
  
  

#define CPU_CLOCK U 数值：CPU主频时钟 描述：调试单元中使用的Cortex-M MCU的处理器时钟。该值用于计算SWD / JTAG时钟速度。 #define IO_PORT_WRITE_CYCLES 2U 数值：I/O时钟周期， 2=default, 1=Cortex-M0+ fast I/O 描述：I / O端口写操作时钟周期（主频）。此值用于计算Cortex-M MCU在调试单元中通过I / O端口写操作生成的SWD / JTAG时钟速度。大多数Cortex-M处理器需要2个处理器周期来进行I / O端口写操作。如果调试单元使用具有高速外围设备I / O的Cortex-M0 +处理器，则可能只需要1个处理器周期。 #define DAP_SWD 1 数值：1 = available, 0 = not available 描述：表示在调试访问端口上使用SWD调试接口。此信息由命令DAP_Info作为Capabilities的一部分返回。 #define DAP_JTAG 1 数值：1 = available, 0 = not available 描述：表示在调试端口上使用JTAG接口。此信息由命令DAP_Info作为Capabilities的一部分返回。 #define DAP_JTAG_DEV_CNT 8U 数值：调试访问接口上外接的设备数 描述：在连接到调试访问端口的扫描链上配置JTAG设备的最大数量。此设置会影响调试单元的RAM要求。有效范围是1 ..255。 #define DAP_DEFAULT_PORT 1U 数值：Default JTAG/SWJ Port Mode: 1 = SWD, 2 = JTAG 描述：调试访问端口上的默认通信模式，选择端口默认模式时，用于命令DAP_Connect。 #define DAP_DEFAULT_SWJ_CLOCK U 数值：SWJ/JTAG时钟速度。 描述：SWD和JTAG模式的调试访问端口上的默认通信速度。用于初始化默认的SWD / JTAG时钟频率。可以使用命令DAP_SWJ_Clock覆盖此默认设置。 #define DAP_PACKET_SIZE 512U 数值：数据包大小 描述：命令和响应数据的最大包大小。此配置设置用于优化与调试器的通信性能，并且取决于USB外设。对于全速USB HID或WinUSB，典型值是64，对于高速USB HID是1024，对于高速USB WinUSB是512。 #define DAP_PACKET_COUNT 8U 数值：支持的数据包缓冲个数，即DAP_PACKET_SIZE的个数 描述：命令和响应数据的最大包缓冲区，此配置设置用于优化与调试器的通信性能，并且取决于USB外设。对于RAM或USB缓冲区有限的设备，可以减小设置（有效范围是1 .. 255）。 #define SWO_UART 1 数值： 1 = available, 0 = not available 貌似：指示UART串行线输出（SWO）是否可用。此信息由命令DAP_Info作为Capabilities的一部分返回。 #define SWO_UART_MAX_BAUDRATE U 数值：SWO波特率 描述：最大SWO UART波特率。 #define SWO_MANCHESTER 0 数值：WO Manchester: 1 = available, 0 = not available 描述：指示曼彻斯特串行线输出（SWO）跟踪可用。此信息由命令DAP_Info作为Capabilities的一部分返回。 #define SWO_BUFFER_SIZE 4096U 数值：SWO缓冲大小 描述：两个跟踪缓冲区大小。 #define SWO_STREAM 0 数值：SWO Streaming Trace: 1 = available, 0 = not available 描述：SWO流跟踪。 #define TIMESTAMP_CLOCK U 数值：时间戳 描述：测试域计时器的时钟频率。计时器值通过TIMESTAMP_GET返回。 #define TARGET_DEVICE_FIXED 0 数值：Target Device: 1 = known, 0 = unknown 调试单元连接到固定的目标设备。调试单元可以是评估板的一部分，并且始终连接到固定的已知设备。在这种情况下，将存储设备供应商和设备名称字符串，调试器或IDE可以使用该字符串来配置设备参数。 #if TARGET_DEVICE_FIXED #define TARGET_DEVICE_VENDOR "" ///< String indicating the Silicon Vendor #define TARGET_DEVICE_NAME "" ///< String indicating the Target Device #endif 厂商，产品ID和串行字符串获取： / Get Vendor ID string. \param str Pointer to buffer to store the string. \return String length. */ __STATIC_INLINE uint8_t DAP_GetVendorString (char *str) { 
     (void)str; return (0U); } / Get Product ID string. \param str Pointer to buffer to store the string. \return String length. */ __STATIC_INLINE uint8_t DAP_GetProductString (char *str) { 
     (void)str; return (0U); } / Get Serial Number string. \param str Pointer to buffer to store the string. \return String length. */ __STATIC_INLINE uint8_t DAP_GetSerNumString (char *str) { 
     (void)str; return (0U); } 

📚72MHz主频STM32F103编译的固件

• 🔖由于源工程630M太多不方便分享。进提供相关固件。

📢烧录再啰嗦一遍：可通过STM32 ST-LINK Utility或者STM32CubeProgrammer软件烧录stm32f103xb_bl.Hex，Bootload程序。之后，就不需要以上工具了，再通过USB（PA11，PA12）连接电脑，将出现一个64M的U盘，将stm32f103xb_stm32f103rb_if.Hex或者stm32f103xb_if.hex文件拷贝到U盘中进行升级成DAPLINK。

• 🌿当使用stm32f103xb_if.hex作为daplink IAP升级固件后的硬件显示：
  
  

📙/包含ST-LINKV2原理图 、stm32f103xb_bl.hex、stm32f103xb_if.hex、stm32f103xb_stm32f103rb_if.hex

链接：https://pan.baidu.com/s/1ts1Jje73dy5K0f3aVjT34A  提取码：xay4 

//仅包含stm32f103xb_bl.hex、stm32f103xb_stm32f103rb_if.hex 链接：https://pan.baidu.com/s/1NDvg_HMIuZ8lElKROrOsEg  提取码：g2 

• 🔖Keil 选择DAPLINK烧录默认选项界面：
  
  

🔨CMSIS-DAP MUC烧录上位机软件推荐

• 🥕MCUProg：https://gitee.com/Dozingfiretruck/MCUProg
• 🔧该上位机软件支持烧录文件格式l类型：.asf、.BIN、.HEX、.elf。
• 📍ARM内核.pack包下载地址：https://www.keil.arm.com/devices/

✨使用比较简单，下载下来，无需安装，可直接使用。下载目标芯片时，需要配合该芯片的.pack包，也就是Keil开发环境下所使用的芯片支持包。

🌼拖拽烧录方式，固件代码配置说明

• 🎉一般一个固件只能支持一个型号，例如，默认支持stm32f103型号，可以直接将hex或者bin文件拖拽到U盘实现烧录.其他系列型号的就不支持这种拖拽烧录方式，只能按照上面的MCUProg上位机软件进行烧录。
  
  

• 🌿flash_blob.c内容：

/* Flash OS Routines (Automagically Generated) * Copyright (c) 2009-2019 ARM Limited * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 * * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. * See the License for the specific language governing permissions and * limitations under the License. */ static const uint32_t STM32F103RB_flash_prog_blob[] = { 
     0xE00ABE00, 0x062D780D, 0x, 0xD, 0x1E, 0x1C49D1FA, 0x2A001E52, 0x4770D1F2, 0x4603b510, 0x4c, 0x, 0x, 0x, 0xf01069c0, 0xd1080f04, 0x5055f245, 0x60204c40, 0x, 0x70fff640, 0xa0, 0x4601bd10, 0x, 0x0080f040, 0x61104a36, 0x, 0x, 0x0004f040, 0x, 0x, 0x0040f040, 0xe0036108, 0x20aaf64a, 0x, 0x68c0482c, 0x0f01f010, 0x482ad1f6, 0xf0, 0x, 0x, 0x, 0x, 0x0002f040, 0x61104a23, 0x, 0xf0, 0x, 0xf64ae003, 0x4a2120aa, 0x481d6010, 0xf01068c0, 0xd1f60f01, 0xa, 0x0002f020, 0x61104a18, 0x, 0x4603b510, 0xf0201c48, 0xe0, 0x, 0x0001f040, 0x61204c11, 0x, 0x480fbf00, 0xf01068c0, 0xd1fa0f01, 0xc, 0x0001f020, 0x61204c0a, 0x68c04620, 0x0f14f010, 0x4620d006, 0xf04068c0, 0x60e00014, 0xbd, 0x1c921c9b, 0x29001e89, 0x2000d1da, 0x0000e7f7, 0x, 0x, 0xcdef89ab, 0x, 0x00000000 }; / * List of start and size for each size of flash sector * The size will apply to all sectors between the listed address and the next address * in the list. * The last pair in the list will have sectors starting at that address and ending * at address start + size. */ static const sector_info_t sectors_info[] = { 
     { 
    0x0, 0x400}, }; static const program_target_t flash = { 
     0x, // Init 0x, // UnInit 0x, // EraseChip 0xf, // EraseSector 0xdd, // ProgramPage 0x0, // Verify // BKPT : start of blob + 1 // RSB : blob start + header + rw data offset // RSP : stack pointer { 
     0x, 0x, 0x }, 0x + 0x00000A00, // mem buffer location 0x, // location to write prog_blob in target RAM sizeof(STM32F103RB_flash_prog_blob), // prog_blob size STM32F103RB_flash_prog_blob, // address of prog_blob 0x00000400 // ram_to_flash_bytes_to_be_written }; 

• 🧬更多支持型号的支持，可以参考naonDAP项目https://github.com/wuxx/nanoDAP中的software\DAPLink\source\family\st：相关型号编写对应型号的内容。
  
  

📘其他说明

• ✨针对STM32F103制作DAPLINK，一定要注意，USB D+需要上拉一个1.5K的电阻，否则识别不到USB接口，STM32其他较新出的芯片，不需要此上拉电阻，这一点需要注意。
  
  
• 🍁ST-LINK原理图：