STM32 I2C Bootloader GetCheckSum 命令：破解 CRC 计算不一致难题

在 STM32 系列 MCU 的固件开发与升级过程中，I2C Bootloader 是常用的底层工具，其提供的 “GetCheckSum” 命令可快速校验 Flash 指定区域的固件完整性，避免因固件损坏导致的设备运行异常。然而，不少开发者在使用该命令时，常会遇到 “命令计算结果与自行计算结果不一致” 的问题 —— 核心原因是对命令的 CRC 算法配置、数据存储模式等细节理解不足。本文基于 ST 官方技术文档 LAT1524（Rev 1.0），全面解析 GetCheckSum 命令的使用逻辑、关键注意事项及实操验证方法，帮助开发者高效解决校验难题。

资料获取：开发经验 | LAT1524 I2C bootloader的GetCheckSum命令的使用介绍

1. 命令核心原理：基于 CRC IP 的 Flash 校验逻辑

GetCheckSum 命令的核心功能是通过 STM32 内置的 CRC 外设（CRC IP），计算 Flash 中指定地址范围的数据校验和。其本质是将目标区域的 Flash 数据按特定规则传入 CRC 外设，由硬件快速完成计算，最终返回标准化的校验结果。该命令的优势在于无需占用 CPU 大量资源，校验效率远高于软件模拟 CRC 计算，且结果由硬件保证一致性。

关键前提：命令的 CRC 计算依赖固定的硬件配置，若开发者自行计算时未遵循相同配置，必然导致结果偏差 —— 这是多数 “结果不一致” 问题的根源。

2. 必懂关键配置：CRC 算法参数与数据存储规则

要确保 GetCheckSum 命令与自行计算结果一致，首先需严格遵循其默认的 CRC 算法配置及数据处理规则，这是校验一致的核心前提。

2.1 CRC 算法默认配置（以 STM32L452 为例）

GetCheckSum 命令使用 CRC 外设的默认配置，不可自定义修改，具体参数如下：

配置项	取值 / 规则
数据宽度	32-bit（以 32 位字为基本单位）
多项式（Poly）	0x04C11DB7（标准 CRC-32 多项式）
初始值（Init）	0xFFFFFFFF
输入反转（RefIn）	False（数据输入不反转）
输出反转（RefOut）	False（计算结果不反转）
异或输出（XorOut）	0x0（结果不做异或处理）

2.2 数据存储模式：小端模式的影响

STM32L4 系列的 Flash 采用小端模式存储数据（多数 STM32 系列均遵循此规则），即 32 位数据的低位字节存储在低地址，高位字节存储在高地址。例如：

32 位数据0x01020304在 Flash 中的存储形式为：

地址 0x08000000 0x08000001 0x08000002 0x08000003

存储数据 0x04（低位） 0x03 0x02 0x01（高位）

地址	0x08000000	0x08000001	0x08000002	0x08000003
存储数据	0x04（低位）	0x03	0x02	0x01（高位）

若自行计算 CRC 时，未按小端模式将字节组合为 32 位字，直接按地址顺序逐字节计算，会导致结果与 GetCheckSum 命令完全不一致。

3. 实操关键注意事项：避免踩坑的 8 个核心要点

使用 GetCheckSum 命令时，需严格遵守以下规则，否则会导致命令执行失败或结果异常：

3.1 地址传输规则

主机需发送 4 字节地址（MSB 在前、LSB 在后），后续紧跟 1 字节校验和（4 个地址字节的异或结果）；
目标地址必须是 Flash 的有效地址，且需 4 字节对齐（如 0x0807F800 符合要求，0x0807F801 不符合）。

3.2 数据大小要求

待计算的 Flash 数据大小（memory size）不可为 0；
大小必须是 4 的倍数（因 CRC 计算以 32 位字为单位），例如 0x50（80 字节）、0x10（16 字节）均符合要求。

3.3 命令执行时序

地址和大小验证有效后，主机需等待 CRC 计算完成，不可中途中断；
计算过程中，I2C Bootloader 会返回忙状态（0x76），主机需轮询等待，直至收到计算结果。

3.4 结果接收格式

命令执行成功后，Bootloader 会返回 4 字节 CRC 结果（MSB 优先），后续紧跟 1 字节结果校验和，主机需按此格式解析数据。

3.5 CRC 计算流程（命令内部逻辑）

GetCheckSum 命令执行时，会自动完成以下步骤，无需用户干预：

启用 CRC 外设；
复位 CRC 计算单元（设置 CR 寄存器的 RESET 位）；
按 32 位字为单位，从 Flash 读取数据并传入 CRC 外设；
读取 CRC 外设的最终计算结果；
关闭 CRC 外设。

4. 实操验证：确保结果一致的测试流程

为验证 GetCheckSum 命令的准确性及自行计算的一致性，以 STM32L452 为例，按以下步骤开展测试：

4.1 测试准备

目标 Flash 区域：地址0x0807F800~0x0807F84F（大小 0x50 字节，即 16 个 32 位字）；
填充数据：按小端模式存储，部分数据示例为0x11223344、0x55667788等（具体见文档 Flash 内容配置）。

4.2 使用 GetCheckSum 命令计算

主机发送地址0x0807F800（4 字节 MSB 在前）+ 地址校验和；
发送数据大小0x50（4 的倍数）；
等待 Bootloader 返回结果，最终得到 CRC 值为0xC0B0C6B9。

4.3 基于 CRC 外设自行计算（验证一致性）

按 GetCheckSum 的 CRC 配置，使用 STM32 HAL 库实现计算：

// 1. 初始化CRC外设（默认配置，匹配命令的CRC参数）
HAL_CRC_Init(&hcrc);

// 2. 计算指定Flash区域的CRC（大小0x50字节，需转换为32位字个数：0x50/4）
uint32_t crc_result = HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t*)0x0807F800UL, 0x50 / 4);

// 3. 打印结果
printf("CRC-Result(32-bits): 0x%08Xrn", crc_result);

执行结果：自行计算的 CRC 值为0xC0B0C6B9，与 GetCheckSum 命令结果完全一致，验证了配置的正确性。

5. 常见问题排查：快速解决结果不一致

若遇到命令与自行计算结果不一致，优先排查以下 3 点：

CRC 算法配置不匹配：检查自行计算时的多项式、初始值、数据宽度等是否与本文第二部分的默认配置一致；
小端模式处理错误：确认是否按小端模式将 Flash 字节数据组合为 32 位字后再计算；
地址 / 大小不符合要求：目标地址是否 4 字节对齐，数据大小是否为 4 的倍数。

GetCheckSum 命令是 STM32 I2C Bootloader 中高效的固件校验工具，其核心难点在于 “严格遵循 CRC 算法配置” 和 “小端模式数据处理”。开发者只需把握本文所述的地址规则、大小要求、CRC 参数及数据组合方式，即可彻底解决 “结果不一致” 问题。该命令适用于固件升级前的完整性校验、设备出厂前的固件验证等场景，能有效降低因固件损坏导致的设备故障风险。

本文内容基于 ST 官方技术文档 LAT1524（Rev 1.0）整理，若与 ST 官网最新资料存在差异，以官网发布内容为准。