STM32MP13x 裸跑实战指南：从环境搭建到外部 Flash 启动全流程

STM32MP13x 系列 MPU（单核 Cortex-A7，主频 650MHz~1GHz）不仅支持 Linux 系统，还可基于 ST 官方 HAL 库实现无 OS 裸跑，适配 RTOS 或纯裸机项目需求。本文从开发环境搭建、工程创建、在线调试到镜像烧录启动，完整拆解 STM32MP13x 裸跑应用的核心步骤，覆盖 CubeMX 生成工程、开发包导入、SYSRAM/DDR 调试、外部 Flash 启动四大核心场景，助力快速落地裸机项目。

资料获取：在STM32MP13x系列MPU上裸跑应用程序

1. 开发环境与核心资源准备

裸跑开发需先配齐工具链与开发包，确保软硬件环境兼容，核心资源如下：

1.1 必备开发工具

配置工具：STM32CubeMX（≥v6.10.0），用于图形化配置硬件并生成工程框架；
开发调试工具：STM32CubeIDE（≥v1.14）或 IAR（≥v9.50），本文以 STM32CubeIDE 为例；
烧录工具：STM32CubeProg（≥v2.15.0），用于镜像烧录与外部 Flash 启动配置；
开发包：STM32CubeMP13（v1.0.0 及以上），含 HAL/LL 驱动、BSP、中间件及示例工程，可通过 STM32CubeMX、ST 官网或 Github 下载。

1.2 开发包核心组成

STM32CubeMP13 开发包采用三级架构，适配 Cortex-A7 内核裸跑需求：

Level 0：底层驱动，含 HAL、LL、BSP、CMSIS，支持 ADC、I2C、SPI、ETH 等主流外设；
Level 1：中间件，含 AzureRTOS（ThreadX）、USB Host/Device 库；
Level 2：应用层，含板级示例、工程模板、外部加载器等；
支持模块：覆盖 GPIO、UART、SDMMC、DDR、ETH 等核心外设，提供 LED、LCD、SD 卡等 BSP API。

2. 工程创建：两种快速落地方式

STM32MP13x 裸跑工程可通过 “CubeMX 生成” 或 “开发包导入” 两种方式创建，按需选择即可：

方式一：STM32CubeMX 图形化生成（推荐新手）

无需提前下载开发包，CubeMX 可自动联网获取，步骤如下：

打开 STM32CubeMX，点击 “ACCESS TO MCU SELECTOR”，搜索 STM32MP13 系列型号（如 STM32MP135FAF7）；
弹框选择 “MP13 Bare Metal”，确认创建裸跑工程框架；
进入 “Project Manager”，设置工程名称、路径，工具链选择 “STM32CubeIDE”；
切换至 “Pinout & Configuration”，启用 RCC、DDR 等核心外设，配置引脚与时钟（若提示时钟错误，点击 “Yes” 自动修复）；
切换至 “Clock Configuration”，设置 CPU、DDR、总线工作频率，系统自动匹配合适参数；
点击 “GENERATE CODE”，CubeMX 自动下载开发包并生成工程，完成后可直接在 STM32CubeIDE 中打开编辑。

方式二：导入开发包示例工程（适合快速验证）

若已下载 STM32CubeMP13 开发包，可直接导入现成示例工程，步骤如下：

打开 STM32CubeIDE，点击 “File→Import→Existing Projects into Workspace”；
浏览至开发包示例路径（如ProjectsSTM32MP135C-DKApplicationsFSBLAFSBLA_Sdmmc1）；
选中目标工程（如 FSBLA_Sdmmc1_A7），点击 “Finish” 完成导入；
工程导入后可直接编译调试，或基于示例扩展自定义功能。

3. 在线调试：SYSRAM 与 DDR 两种场景适配

STM32MP13x 内置 128KB SYSRAM，小代码可直接运行于其中；大代码需借助 DDR，调试方式略有差异：

3.1 SYSRAM 调试（代码≤128KB，快速验证）

适用于简单外设测试（如 GPIO、UART），步骤如下：

开发板切换至 “Engineering boot” 模式，连接 Type-C 电源与 MicroUSB（板载 ST-Link）；
右键工程，选择 “Build Project” 完成编译；
点击 “Debug As→STM32 C/C++ Application”，进入调试配置；
确认 “Debugger” 标签页中 “Load Mode” 选择 “thru JTAG/SWD link”，点击 “Debug”；
即可像 MCU 调试一样设置断点、单步执行，程序直接运行于 SYSRAM。

3.2 DDR 调试（代码＞128KB，实际项目常用）

需先初始化 DDR，再将程序链接至 DDR 运行，步骤如下：

导入目标工程（如ProjectsSTM32MP135C-DKExamplesBSPBSP_BasicTemplates）；
配置工程支持 DDR：
- 右键工程→“Properties→C/C++ Build→Settings→Preprocessor”，添加USE_DDR宏定义；
- 修改链接文件：将默认链接文件重命名为stm32mp13xx_a7_ddr.ld，修改REGION_ALIAS定义，指定代码链接至 DDR 区域；
初始化 DDR：导入DDR_Init工程（路径ExamplesDDRDDR_Init），编译后全速运行一次（保持开发板不掉电），完成 DDR 初始化；
调试配置：回到目标工程，进入 “Debug Configurations”，删除 “Startup” 页面的 “monitor reset” 命令；
点击 “Debug”，程序将下载至 DDR（地址以 0xC000 开头），可正常调试。

4. 镜像烧录与外部 Flash 启动（最终落地）

裸跑应用需烧录至外部存储（如 SDCard、QSPI NOR Flash），启动流程为 “ROM CODE→FSBL-A→用户程序”，核心步骤如下：

4.1 启动流程核心逻辑

芯片上电后，先运行内部固化的 ROM CODE；
ROM CODE 从外部存储（如 SDCard）读取 FSBL-A（First Stage Boot Loader-A），拷贝至内部 SYSRAM 运行；
FSBL-A 完成 DDR 初始化、存储设备初始化，读取用户程序并拷贝至 DDR；
最终跳转到 DDR 执行用户程序。

4.2 镜像准备（添加 STM32 Header）

ROM CODE 仅识别带 STM32 Header 的镜像，需为 FSBL-A 与用户程序添加头部，步骤如下：

打开工程 “Properties→C/C++ Build→Settings→Post-build steps”，添加命令：

"(path_to_STM32CubeMP13_Package)/Utilities/ImageHeader/postbuild_STM32MP13.sh" "${gnu_tools_for_stm32_compiler_path}" "${BuildArtifactFileBaseName}"

重新编译，生成带 STM32 Header 的镜像（如 FSBLA_Sdmmc1_A7_Signed.bin、MP13_BSP_BasicTemplates.stm32）。

4.3 烧录配置与执行

以 SDCard 启动为例，使用 STM32CubeProg 烧录，步骤如下：

准备烧录文件：
- FSBL-A 镜像：FSBLA_Sdmmc1_A7_Signed.bin（烧录至 SDCard 的 LBA128 或 LBA640）；
- 用户程序镜像：MP13_BSP_BasicTemplates.stm32；
- 烧录工具文件：从开发包External_Loader目录拷贝STM32PRGFW_UTIL_MP13xx_CP_Serial_Boot.stm32与SD_Ext_Loader.bin；
修改 tsv 文件：创建FlashLayout_OpenBL_ExtLoaderSDMMC_SerialBoot.tsv，配置镜像烧录路径与类型（参考开发包示例）；
开发板设置：跳线切换至 “000” 模式上电，连接 MicroUSB（断开 USB OTG），查看 COM 口；
烧录操作：
- 打开 STM32CubeProg，选择连接方式为 “UART”，选择对应 COM 口并连接；
- 点击 “Open File”，选择上述 tsv 文件，指定文件目录；
- 点击 “Download”，完成镜像烧录；
启动用户程序：开发板断电，切换至 SDCard 启动模式，重新上电，ROM CODE 将自动引导 FSBL-A 与用户程序运行。

5. 核心注意事项

开发包兼容性：确保 STM32CubeMX、CubeIDE、CubeProg 版本匹配，避免因版本差异导致工程生成或烧录失败；
DDR 调试关键：必须先运行 DDR_Init 工程初始化 DDR，且添加USE_DDR宏定义，否则程序无法在 DDR 中运行；
镜像头部：FSBL-A 与用户程序均需添加 STM32 Header，否则 ROM CODE 无法识别；
烧录位置：FSBL-A 需烧录至 SDCard 的 LBA128 或 LBA640，ROM CODE 仅从这两个位置读取。