STM32N6 FSBL 启动架构、签名与开发实操全流程
STM32N6 作为无内置 Flash 的 AI 原生 (https://www.eefocus.com/e/1604036.html)，FSBL（First Stage Boot Loader）是启动核心 —— 它是上电后 Boot(https://www.eefocus.com/baike/1611503.html) 加载的第一阶段引导程序，负责验证、搬运或配置外部 Flash / 内部 RAM，最终启动[应用程序](https://www.eefocus.com/tag/%E5%BA%94%E7%94%A8%E7%A8%8B%E5%BA%8F/)。核心价值在于 “解决无内置 Flash 启动问题、适配多应用架构、保障启动安全性”，以下是从启动模式到开发烧录的完整实操指南。### 资料获取：[如何通过DMA配合CRC功能](https://shequ.stmicroelectronics.cn/thread-645394-1-6.html)
## 1. 核心前提：STM32N6 启动模式区分
STM32N6 的启动模式由 Boot1/Boot0 [引脚](https://www.eefocus.com/tag/%E5%BC%95%E8%84%9A/)决定，直接影响 FSBL 的执行路径，需先明确配置：
| 启动模式 | 引脚配置（Boot1/Boot0） | 核心逻辑 | 适用场景 |
| -------------------------- | ---------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------- | ----------------------------- |
| Dev Boot（开发模式） | Boot1=H（高）/Boot0 = 任意 | BootROM 直接执行内部 RAM 代码，无需外部 Flash | 开发调试、程序下载 |
| Flash Boot（Flash 启动） | Boot1=L（低）/Boot0=0 | BootROM 校验外部 Flash 中的 FSBL，引导启动 | 量产产品、外部 Flash 启动 |
| Serial Boot（串口启动）| Boot1=L/Boot0=1 | 通过 USB/(https://www.eefocus.com/baike/511028.html) 加载程序，无 FSBL 依赖 | 紧急升级、无外部 Flash 场景 |
关键提醒：开发阶段用 Dev Boot，量产阶段切换为 Flash Boot，Serial Boot 仅作为备用启动方式。
## 2. FSBL 三大核心架构（按需选型）
STM32N6 支持三种 FSBL + 应用的架构，适配不同程序大小和性能需求，核心差异在于应用程序的存储与执行位置：
### 2.1 架构 1：仅 FSBL（应用嵌入 FSBL）
* 适用场景：程序体积≤512KB（BootROM 最大搬运容量）
* 核心流程：
1. BootROM 上电执行，校验 FSBL 的 1024 字节签名头（必须签名，否则启动失败）
2. 校验通过后，将 FSBL（含应用）搬运至内部 SRAM2（地址 0x34180000）
3. PC 指针跳转至 SRAM2，直接执行 FSBL + 应用
* 优势：架构简单，无需额外搬运应用；局限：程序体积受 512KB 限制
### 2.2 架构 2：FSBL+Load&Run（应用加载至 RAM）
* 适用场景：程序体积 > 512KB，需高速执行
* 核心流程：
1. BootROM 加载并执行 FSBL（FSBL 体积≤512KB）
2. FSBL 将外部 Flash 中的应用程序（代码 + 数据）完整拷贝至内部 RAM
3. 跳转至 RAM 中的应用入口执行
* 优势：突破 512KB 限制，应用执行速度快；局限：占用 RAM 资源，拷贝过程有延迟
### 2.3 架构 3：FSBL+XiP（应用原地执行）
* 适用场景：程序体积大，RAM 资源紧张
* 核心流程：
1. BootROM 加载并执行 FSBL
2. FSBL 配置外部 Flash 为 XiP（Execute in Place）模式（直接从 Flash 执行代码）
3. 跳转至外部 Flash 中应用的第一条指令，应用原地执行
* 优势：不占用 RAM，支持超大程序；局限：执行速度依赖外部 Flash 读写速度
## 3. 关键步骤：FSBL 签名（启动必备）
STM32N6 的 FSBL 必须经过签名添加 1024 字节头，否则 BootROM 无法校验通过，签名工具为 ST 官方的`STM32MP_SigningTool_CLI.exe`，需先安装 STM32CubeProgrammer 并配置环境变量。
### 3.1 签名命令（区分芯片 Cut 版本）
* Cut1.1 版本：
```
STM32MP_SigningTool_CLI.exe -bin FSBL.bin -nk -of 0x80000000 -t fsbl -o FSBL-trusted.bin -hv 2.1 -dump FSBL-trusted.bin
```
* Cut2.0 版本：
```
STM32MP_SigningTool_CLI.exe -bin FSBL.bin -nk -of 0x80000000 -t fsbl -o FSBL-trusted.bin -hv 2.3 -dump FSBL-trusted.bin
```
### 3.2 命令参数说明
* `-bin`：输入原始 FSBL 二进制文件（未签名）
* `-nk`：不使用密钥（开发 / 量产均可）
* `-t fsbl`：指定文件类型为 FSBL
* `-o`：输出签名后的文件（含 1024 字节头）
* `-hv`：头版本号（必须匹配[芯片](https://www.eefocus.com/tag/%E8%8A%AF%E7%89%87/) Cut 版本）
关键提醒：调试阶段无需签名（Dev Boot 模式直接执行 RAM 代码），仅烧录到外部 Flash 启动时需要签名。
## 4. 开发全流程：从调试到量产（IAR/Keil/CubeProgrammer）
以 STM32N6570-DK [开发板](https://www.eefocus.com/tag/%E5%BC%80%E5%8F%91%E6%9D%BF/)为例，按 “开发→调试→烧录→量产” 四步走：
### 4.1 步骤 1：进入 Dev 模式（开发调试必备）
* DK 板：JP2（Boot1）拨至 2-3（高），JP1（Boot0）拨至 1-2（低）
* Nucleo 板：JP2（Boot1）拨至 2-3，JP1（Boot0）拨至 1-2
* 作用：BootROM 直接执行 RAM 代码，无需外部 Flash 和 FSBL 签名
### 4.2 步骤 2：项目配置（以 IAR 为例）
* 设备选择：General Options→Target→Device，选择 “STM32N6570-DK”
* 输出设置：Linker→Output→Output format，选择 “Raw binary”，输出文件为`FSBL.bin`
* 调试配置：Debugger→Setup→Reset mode，选择 “Software reset”（否则调试失败）
* 补丁安装：安装 (https://www.eefocus.com/tag/SDK/) 中的补丁包（Keil/EWARM 版本），确保[编译器](https://www.eefocus.com/baike/1572830.html)支持 STM32N6
### 4.3 步骤 3：编译与调试
* 编译：直接使用默认选项编译，生成未签名的`FSBL.bin`
* 调试：连接 ST-LINK，点击 “Download and Debug”，程序会在 RAM 中执行，无需签名，可正常打印串口信息
### 4.4 步骤 4：签名与烧录到外部 Flash
#### （1）环境准备
* 配置环境变量：
* `DKEL`：指向外部 Loader 路径（如`C:Program FilesSTM32CubeProgrammerExternalLoaderMX66UW1G4<a class="article-link" target="_blank" href="https://www.eefocus.com/tag/5G/">5G</a>_STM32N6570-DK.sld`）
* 将`STM32_Programmer_CLI.exe`路径添加到系统 PATH
#### （2）烧录方式（二选一）
* 命令行烧录（Windows）：
```
STM32_Programmer_CLI -c port=SWD mode=HOTPLUG ap=1 -el %DKEL% -hardRst -w FSBL-trusted.bin 0x70000000
```
* CubeProgrammer (https://www.eefocus.com/baike/495951.html) 烧录：
1. 连接开发板，选择 “SWD→Hot plug” 模式
2. 选择对应的外部 Loader（如 MX66UW1G45G）
3. 选择签名后的`FSBL-trusted.bin`，指定烧录地址`0x70000000`，点击烧录
### 4.5 步骤 5：切换至 Flash 启动模式
* DK 板：JP2（Boot1）拨至 1-2（低），JP1（Boot0）拨至 1-2（低）
* Nucleo 板：同上
* 重启开发板，BootROM 会自动校验 FSBL 签名，引导应用启动
## 5. 常见问题速查（避坑关键）
1. FSBL 启动失败：未签名、签名头版本不匹配（Cut 版本对应错误）、烧录地址错误（需为`0x70000000`）
2. 调试无法运行：Reset 模式未设为 Software、未进入 Dev 模式、缺少 STM32N6 补丁包
3. 程序体积超限：BootROM 仅能搬运 512KB FSBL，超体积需切换至 “FSBL+Load&Run” 架构
4. 烧录后无法启动：未切换至 Flash 启动模式、外部 Loader 选择错误
STM32N6 的 FSBL 核心是 “签名校验 + 引导加载”，关键在于根据程序体积选择合适架构，严格遵循 “开发用 Dev 模式（无需签名）、量产用 Flash 模式（必须签名）” 的逻辑。只要把控好签名、烧录地址、启动模式三个核心点，就能稳定实现外部 Flash 启动。
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