2024年5月25日发(作者：泉嗣)
AN3990
应用笔记
使用 U 盘更新 STM32F4DISCOVERY 板固件
前言
对于大多数基于 Flash 存储器的系统而言，能够更新最终产品中安装的固件，这一点非常重
要。本文档介绍了基于 STM32F4DISCOVERY 板创建固件升级应用程序的通用规则。
STM32F4 系列微控制器能够运行用户指定的应用程序，从而对存储在微控制器片上 Flash
上的固件进行升级。借助这一特性，在重新编程过程中可以使用任意类型的通信协议（例如
CAN、USART 和 USB）。本应用笔记以 USB 大容量存储主机为例进行说明。
由于 USB 主机程序代码可单独执行，用户无需使用电脑主机执行固件升级，因此，利用 USB
主机升级固件具有显著优势。用户只需使用一个 Flash 磁盘即可升级目标 STM32 器件。
文档内容
●
●
第
1
节：固件升级概述
概述了固件升级过程，并介绍了固件升级方法。
第
2
节：如何使用固件升级应用程序
介绍了用户程序以及软件和硬件的系统要求。
参考文档
●
●
●
●
STM32F4DISCOVERY STM32F4 高性能探索板 (UM1472)
STM32F405xx、STM32F407xx、STM32F415xx 和 STM32F417xx 基于 ARM 内核的
32 位高级 MCU 参考手册 (RM0090)
STM32F405xx STM32F407xx 数据手册
STM32F415xx STM32F417xx 数据手册
如需上述文档，请访问 /stm32f4-discovery。
2011 年 10 月文档 ID 022318 第 1 版1/13
固件升级概述AN3990
1 固件升级概述
要将固件升级应用程序编程到 Flash 中，请使用 STM32F4xx 内嵌的自举程序或任意在线编
程工具来轻松地对此应用程序进行烧录。
固件升级应用程序使用 USB 主机执行以下操作：
●
●
●
从 Flash 磁盘（U 盘）将二进制文件 (.bin) 下载到 STM32F4xx 的内部 Flash 中。
将 STM32F4xx 内部的所有 Flash 内容上传到二进制文件中。
执行用户程序。
注：此应用笔记基于
STM32 USB On-The-Go (OTG)
主机和器件库。有关
USB
主机栈和大容量
存储器演示的详细信息，请参见用户手册
(UM1021)
。
1.1
表 1.
实现固件升级应用程序
固件升级应用程序包含
表
1 中的源文件。
源文件
文件内容
main.c
stm32f4xx_it.c
command.c
flash_if.c
usb_bsp.c
usbh_usr.c
system_stm32f4xx.c
包含 USB 初始化数据。如果用户想要执行固件升级应用程序或者程序要执行用
户代码，则会执行 USB 主机状态机
包含应用程序的中断处理程序
包含固件升级命令（DOWNLOAD、UPLOAD 和 JUMP 命令）
提供对 STM32 嵌入式 Flash 驱动程序的介质层访问
实现 USB 主机库的板级支持包
包含 USB 主机库用户回调函数
包含 STM32 F4xx 器件的系统时钟配置
探索板复位后，根据用户按钮状态：
1.
2.
已按下用户按钮：执行固件升级应用程序。
未按下用户按钮：对用户应用程序起始地址进行测试并执行以下其中一个过程：
—
—
用户程序向量表有效：执行用户应用程序。
用户程序向量表无效：执行固件升级应用程序。
执行固件升级应用程序期间，会持续检查用户按钮的状态，及按钮处于按下状态的持续时间。
随后会根据用户按钮的状态时间执行以下其中一个过程。
表 2.
用户按钮状态时间控制
时间
> 3 秒
< 3 秒
执行的过程用户按钮状态
已按下
执行完 DOWNLOAD 命令之后将立即执行 UPLOAD 命令。
仅执行 DOWNLOAD 命令。
注：蓝色
LED
处于闪烁状态，表示正在验证
UPLOAD
命令条件。
2/13文档 ID 022318 第 1 版
2024年5月25日发(作者：泉嗣)
AN3990
应用笔记
使用 U 盘更新 STM32F4DISCOVERY 板固件
前言
对于大多数基于 Flash 存储器的系统而言，能够更新最终产品中安装的固件，这一点非常重
要。本文档介绍了基于 STM32F4DISCOVERY 板创建固件升级应用程序的通用规则。
STM32F4 系列微控制器能够运行用户指定的应用程序，从而对存储在微控制器片上 Flash
上的固件进行升级。借助这一特性，在重新编程过程中可以使用任意类型的通信协议（例如
CAN、USART 和 USB）。本应用笔记以 USB 大容量存储主机为例进行说明。
由于 USB 主机程序代码可单独执行，用户无需使用电脑主机执行固件升级，因此，利用 USB
主机升级固件具有显著优势。用户只需使用一个 Flash 磁盘即可升级目标 STM32 器件。
文档内容
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第
1
节：固件升级概述
概述了固件升级过程，并介绍了固件升级方法。
第
2
节：如何使用固件升级应用程序
介绍了用户程序以及软件和硬件的系统要求。
参考文档
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STM32F4DISCOVERY STM32F4 高性能探索板 (UM1472)
STM32F405xx、STM32F407xx、STM32F415xx 和 STM32F417xx 基于 ARM 内核的
32 位高级 MCU 参考手册 (RM0090)
STM32F405xx STM32F407xx 数据手册
STM32F415xx STM32F417xx 数据手册
如需上述文档，请访问 /stm32f4-discovery。
2011 年 10 月文档 ID 022318 第 1 版1/13
固件升级概述AN3990
1 固件升级概述
要将固件升级应用程序编程到 Flash 中，请使用 STM32F4xx 内嵌的自举程序或任意在线编
程工具来轻松地对此应用程序进行烧录。
固件升级应用程序使用 USB 主机执行以下操作：
●
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从 Flash 磁盘（U 盘）将二进制文件 (.bin) 下载到 STM32F4xx 的内部 Flash 中。
将 STM32F4xx 内部的所有 Flash 内容上传到二进制文件中。
执行用户程序。
注：此应用笔记基于
STM32 USB On-The-Go (OTG)
主机和器件库。有关
USB
主机栈和大容量
存储器演示的详细信息，请参见用户手册
(UM1021)
。
1.1
表 1.
实现固件升级应用程序
固件升级应用程序包含
表
1 中的源文件。
源文件
文件内容
main.c
stm32f4xx_it.c
command.c
flash_if.c
usb_bsp.c
usbh_usr.c
system_stm32f4xx.c
包含 USB 初始化数据。如果用户想要执行固件升级应用程序或者程序要执行用
户代码，则会执行 USB 主机状态机
包含应用程序的中断处理程序
包含固件升级命令（DOWNLOAD、UPLOAD 和 JUMP 命令）
提供对 STM32 嵌入式 Flash 驱动程序的介质层访问
实现 USB 主机库的板级支持包
包含 USB 主机库用户回调函数
包含 STM32 F4xx 器件的系统时钟配置
探索板复位后，根据用户按钮状态：
1.
2.
已按下用户按钮：执行固件升级应用程序。
未按下用户按钮：对用户应用程序起始地址进行测试并执行以下其中一个过程：
—
—
用户程序向量表有效：执行用户应用程序。
用户程序向量表无效：执行固件升级应用程序。
执行固件升级应用程序期间，会持续检查用户按钮的状态，及按钮处于按下状态的持续时间。
随后会根据用户按钮的状态时间执行以下其中一个过程。
表 2.
用户按钮状态时间控制
时间
> 3 秒
< 3 秒
执行的过程用户按钮状态
已按下
执行完 DOWNLOAD 命令之后将立即执行 UPLOAD 命令。
仅执行 DOWNLOAD 命令。
注：蓝色
LED
处于闪烁状态，表示正在验证
UPLOAD
命令条件。
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