多编译器外部 Flash Loader 开发：X-CUBE-DISPLAY API 实操

嵌入式 GUI 应用常需外部 Flash 存储图片、字体等资源，而 STM32CubeProgrammer 官方 Flash Loader（stldr 文件）无法覆盖所有 Flash 型号。ST 的 X-CUBE-DISPLAY 3.0 扩展包提供了 SPI/QSPI 接口 Flash Loader 的源码工程，支持用户基于 API 快速定制。本文基于 ST 官方 LAT1303 应用笔记，以 NUCLEO-STM32G474+GFX01M2 开发板（MX25L6433F SPI Flash）为例，详解 STM32CubeIDE、KEIL、IAR 三大编译器的工程配置与 Loader 生成全流程，适用于各类外部 Flash 的移植开发。

1. 核心背景与开发前提

1.1 核心定位与作用

• Flash Loader：作为 STM32CubeProgrammer 插件，实现外部 Flash 的擦除、写入、校验，支持资源下载至 SPI/QSPI/FMC 等接口存储器；
• 适配场景：GUI 素材存储、大容量数据备份等需扩展外部 Flash 的嵌入式项目；
• 关键文件：Dev_Inf.c（存储 Flash 参数）、Loader_Src.c（核心操作接口），二者为 Loader 开发核心。

1.2 工具与硬件清单

• 硬件：NUCLEO-STM32G474 开发板、GFX01M2 扩展板（含 MX25L6433F Flash）、SPI 连接线；
• 软件：STM32CubeMX 6.8、X-CUBE-DISPLAY 3.0 扩展包、STM32CubeIDE 2.12、KEIL 5.36、IAR 9.30；
• 核心 API：X-CUBE-DISPLAY 提供的 BSP 总线驱动（BSP_BUS_DRIVER）、Flash 初始化 / 读写 / 擦除接口。

2. 通用开发流程（跨编译器适用）

步骤 1：STM32CubeMX 工程搭建

1. 新建工程，选择 MCU（STM32G474RET6），配置系统时钟；
2. 配置 SPI 外设：MX25L6433F 连接 SPI2，引脚为 PB13（SCK）、PB14（MISO）、PB15（MOSI）、PA8（CS）；
   • SPI 参数：波特率 40MHz、CPOL=Low、CPHA=1Edge、8 位数据、MSB 优先、软件 NSS；
3. 加载 X-CUBE-DISPLAY 扩展包：在 “Project Manager” 中勾选，绑定 CS 引脚（PA8）与 SPI2 总线；
4. 关键设置：勾选 “Do not generate main ()”（Loader 无需 main 函数），点击生成代码。

步骤 2：添加核心文件与初始化函数

1. 复制核心文件：将Dev_Inf.c、Dev_Inf.h、Loader_Src.c、Loader_Src.h放入工程 Core/Src 和 Core/Inc 目录；
2. 复制.extSettings文件：自动创建 “Loader” 文件组，关联核心文件，无需手动添加；
3. 新增初始化函数：在main.c中添加MX_Init()，实现外设复位与 GPIO/SPI 初始化：

void MX_Init(void)
{
  HAL_DeInit();  // 复位所有外设
  HAL_RCC_DeInit();
  HAL_PWR_DeInit();
  HAL_Init();  // 初始化Flash与Systick
  SystemClock_Config();  // 系统时钟配置
  MX_GPIO_Init();  // GPIO初始化（含SPI引脚）
  MX_SPI2_Init();  // SPI2初始化
}

步骤 3：修改核心文件参数

（1）Dev_Inf.c：配置 Flash 属性

const StorageInfo StorageInfoTable[] = {
  {
    "MX25L6433F",    // Flash型号
    0x90000000,      // 外部Flash映射地址
    0x800000,        // 总容量（64Mbit=8MB）
    0x1000,          // 扇区大小（4KB）
    0x0,             // 扇区数量（自动计算）
    1,               // 支持扇区擦除
    1,               // 支持批量擦除
    1,               // 支持写入
    1                // 支持读取
  }
};

（2）Loader_Src.c：实现核心接口

• 必需函数：
  1. Init(void)：初始化 SPI 引脚与时钟，返回 1 = 成功、0 = 失败；
  2. Write(uint32_t Address, uint32_t Size, uint8_t* buffer)：向指定地址写入数据；
  3. SectorErase(uint32_t StartAddress, uint32_t EndAddress)：擦除指定扇区范围；
• 可选函数：Read()（读取数据）、MassErase()（批量擦除）、Verify()（数据校验）。

3. 分编译器工程配置与 Loader 生成

3.1 STM32CubeIDE 配置（推荐首选）

（1）工程属性修改

1. 移除启动文件：右键startup_stm32g474retx.s，选择 “Exclude from build”；
2. 修改链接脚本：右键工程→Properties→C/C++ Build→Settings→MCU GCC Linker→Script file，选择STM32_FLASH.ld；
3. 关闭标准库：编译器选项勾选 “-nostdlib”“-nosyslib”，避免默认启动文件冲突；
4. 添加后处理命令：在 “Build Steps→Post-build steps” 输入命令，生成 stldr 文件：

   cmd.exe /c copy /Y "$(BUILD_ARTIFACT_PATH)" "..MX25L6433F_STM32G4.stldr"
   

（2）生成与使用

3.2 KEIL 工程配置

（1）工程属性修改

1. 移除启动文件：右键startup_stm32g474retx.s→Options，取消 “Include in Target Build”“Always Build”；
2. 编译器选择：Target 标签页→Arm Compiler→“Use default compiler version 6”；
3. 修改链接脚本：Linker 标签页→取消 “Use Memory Layout from Target Dialog”，选择stm32_loader.sct，Misc controls 添加参数：

   --paged --pagesize 0x10 --diag_suppress L6305
   

4. 添加后处理命令：User 标签页→After Build/Rebuild→Run#1 输入命令：

   cmd.exe /C copy /Y "!L" "..MDK-ARMMX25L6433F_STM32G4.stldr"
   

（2）生成与使用

3.3 IAR 工程配置

（1）工程属性修改

1. 移除启动文件：右键startup_stm32g474retx.s→Options→“Exclude from build”；
2. 修改链接脚本：General Options→Linker→Linker configuration file，选择stm32_flash.icf；
3. 设置入口函数：General Options→Entry→“Override default program entry”，填写_iar_program_start；
4. 添加后处理命令：Build Actions→Post-build command line 输入：

   cmd.exe /C copy /Y "$TARGET_PATH" "$PROJ_DIR$MX25L6433F_STM32G4.stldr"
   

（2）生成与使用

4. 关键注意事项

1. 启动文件必须移除：Loader 无需标准启动文件，残留会导致入口函数冲突，编译失败；
2. 链接脚本适配：不同编译器链接脚本格式不同（.ld/.sct/.icf），需使用对应模板，不可混用；
3. Flash 参数准确性：Dev_Inf.c的容量、扇区大小需与实际 Flash 一致，否则擦除 / 写入地址错误；
4. 接口函数完整性：Init、Write、SectorErase 为必需函数，缺失会导致 Loader 无法被 STM32CubeProgrammer 识别；
5. 路径无特殊字符：stldr 文件存放路径需无中文、空格，否则工具无法加载。

5. 扩展适配：其他 Flash 型号移植

1. 更新Dev_Inf.c：填写目标 Flash 的型号、映射地址、容量、扇区大小；
2. 重写Loader_Src.c：根据目标 Flash 的 datasheet，修改 Init（SPI 参数）、Write（写入命令）、SectorErase（擦除命令）的底层逻辑。