USART protocol, STM32

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AN3155
Application note
USART protocol used
in the STM32™ bootloader
Introduction
This application note describes the USART protocol used in the STM32 microcontroller
bootloader. It details each supported command. For more information about the USART
hardware resources and requirements for your device bootloader, please refer to the
“STM32 system memory boot mode” application note (AN2606).
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AN2606 “STM32 system memory boot mode”
April 2010
Doc ID 17066 Rev 2
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Contents
AN3155
Contents
1
USART bootloader code sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2
Choosing the USARTx baud rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1
Minimum baud rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2
Maximum baud rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3
Bootloader command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.1 Device-dependent bootloader parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2 Get command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.3 Get Version & Read Protection Status command . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.4 Get ID command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.5 Read Memory command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.6 Go command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.7 Write Memory command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.8 Erase Memory command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.9 Extended Erase Memory command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.10 Write Protect command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.11 Write Unprotect command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.12 Readout Protect command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.13 Readout Unprotect command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4
Bootloader protocol version evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
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AN3155
List of tables
List of tables
Table 1.
USART bootloader commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Table 2.
Bootloader protocol versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 3.
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Doc ID 17066 Rev 2
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List of figures
AN3155
List of figures
Figure 1. Bootloader for STM32 with USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 2. Get command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 3. Get command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 4. Get Version & Read Protection Status command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 5. Get Version & Read Protection Status command: device side. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 6. Get ID command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 7. Get ID command: device side. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 8. Read Memory command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 9. Read Memory command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 10. Go command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 11. Go command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 12. Write Memory command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 13. Write Memory command: device side. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 14. Erase Memory command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 15. Erase Memory command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figure 16. Extended Erase Memory command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 17. Extended Erase Memory command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 18. Write Protect command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figure 19. Write Protect command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Figure 20. Write Unprotect command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 21. Write Unprotect command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 22. Readout Protect command: host side. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figure 23. Readout Protect command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figure 24. Readout Unprotect command: host side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 25. Readout Unprotect command: device side . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
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USART bootloader code sequence
1
USART bootloader code sequence
Figure 1. Bootloader for STM32 with USART
X&RECEIVEDON
53!24X2XPIN
53!24XSELECTED
!UTOBAUDRATESEQUENCE
SEND!#+BYTEDISABLE
UNUSEDPERIPHERALS
7AITFORA
COMMAND
'%4CMD
#OMMAND
RECEIVED
'/CMD
'%4CMD
ROUTINE
2$CMD
ROUTINE
OPTIONAL
2OUTINESFOR
LOADING
INTO2!-
'/CMD
ROUTINE
*0TO?!DDRESS
AI
Once the system memory boot mode is entered and the STM32 microcontroller has been
configured (for more details refer to application note AN2606 “STM32 system memory boot
mode”) the bootloader code begins to scan the USARTx_RX line pin, waiting to receive the
0x7F data frame: one start bit, 0x7F data bits, even parity bit and one stop bit.
The duration of this data frame is measured using the Systick timer. The count value of the
timer is then used to calculate the corresponding baud rate factor with respect to the current
system clock.
Next, the code initializes the serial interface accordingly. Using this calculated baud rate, an
acknowledge byte
(0x79)
is returned to the host, which signals that the STM32 is ready to
receive commands.
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