使用Katapult编译适用于STM32F103的Bootloader

前言

由于STM32F103系列芯片没有官方DFU模式，如果想烧录Klipper固件或者升级则需要借助JLINK或者USB TO TTL串口线等工具，这属实有点难用了😓本人经过一番网上搜寻与查资料，发现Katapult项目可以很轻松构建适用于该芯片的Bootloader，后续进行烧录或者升级Klipper固件只需要复位两次即可，大大省去了接线的繁琐操作。

首次烧录Bootloader

1. 克隆Katapult项目

   git clone https://github.com/Arksine/katapult

2. 配置并编译

   cd katapult
   make menuconfig

   按照以下进行配置：

       Micro-controller Architecture (STMicroelectronics STM32)  --->
       Processor model (STM32F103)  --->
   [ ] Only 10KiB of RAM (for rare stm32f103x6 variant)
   [ ] Disable SWD at startup (for GigaDevice stm32f103 clones)
       Build Katapult deployment application (Do not build)  --->
       Clock Reference (8 MHz crystal)  ---> # 请按照实际使用晶振频率进行选择
       Communication interface (Serial (on USART3 PB11/PB10))  ---> # 请按照实际使用接口进行选择
       Application start offset (8KiB offset)  --->
   (250000) Baud rate for serial port
   ()  GPIO pins to set on bootloader entry  ---> # 设置启动时GPIO电平状态，低电平请在引脚号前面加"!"
   [*] Support bootloader entry on rapid double click of reset button  ---> # 启用双击RESET按钮进入Katapult引导加载程序
   [ ] Enable bootloader entry on button (or gpio) state  ---> # 设置启动时根据GPIO电平判断是否进入Katapult引导加载程序，低电平请在引脚号前面加"!"
   [ ] Enable Status LED

   make

3. 烧录Bootloader

• 使用WinSCP软件通过SFTP协议连接到上位机，进入katapult/out目录，将刚刚编译生成的katapult.bin文件拷贝到电脑上的已知目录。
• 首次烧录需要使用JLINK工具，将对应线束与主板的SWD接口进行连接（SWDIO、SWCLK、RST、GND）。
• 打开J-Flash Lite软件，Target device选择STM32F103RC（后缀型号请根据实际选择），其他保持默认即可。
• 在执行烧录前，先点击Erase Chip擦除芯片程序。
• Data File选择刚刚拷贝的katapult.bin文件，Prog. addr填写0x08000000，点击Program Device按钮进行烧录。

通过Katapult刷入Klipper固件

1. 编译Klipper固件

   进入Klipper目录，输入make menuconfig进行配置，注意其中有一处：Bootloader offset (8KiB bootloader)需要与Katapult里的配置相对应：Application start offset (8KiB offset)，配置完成后使用make编译固件。

2. 烧录Klipper固件

   安装烧录工具：

   sudo apt install python3-serial

   快速双击主板上的RESET按钮2次，使芯片进入Katapult引导加载程序并等待后续程序烧录；然后进入katapult目录，使用以下命令刷入Klipper固件：

   python3 scripts/flashtool.py -d /dev/serial/by-id/usb-1a86_USB_Serial-if00-port0 -b 250000

   ▶

   参数含义

   -d ==> 串行设备，使用ls -a /dev/serial/by-id/*查看串行设备号。
   -b ==> 串行波特率，与Katapult配置里的波特率要设置一致，该参数可省略，默认波特率为250000。

   以下是成功烧录Klipper固件时的输出日志：

   Connecting to Serial Device /dev/serial/by-id/usb-1a86_USB2.0-Serial-if00-port0, baud 250000
   Detected Klipper binary version v0.13.0-371-g7a723bdc, MCU: stm32f103xe
   Attempting to connect to bootloader
   Katapult Connected
   Software Version: v0.0.1-109-g902f335
   Protocol Version: 1.1.0
   Block Size: 64 bytes
   Application Start: 0x8002000
   MCU type: stm32f103xe
   Flashing ‘/home/dongxunz/klipper/out/klipper.bin’…

   [##################################################]

   Write complete: 19 pages
   Verifying (block count = 580)…

   [##################################################]

   Verification Complete: SHA = 912A388FE643ADDACCEAB734F5AA4EB06EE09953
   Programming Complete

特别鸣谢

Bootloaders
Klipper Flash STM32F103 question bootloader