暴力升级你的 ST-Link 及 STM32CubeIDE
原文
https://github.com/armink/HackSTLinkUpgrade
背景
一些 ST-Link 在使用最新的 IDE 时,经常提示需要升级其固件,但是升级始终失败,提示容量不足。
在 Keil MDK 上可能就提示一下升级失败,但仍然可以继续下载调试。可是当使用 ST 最新推出的 CubeIDE 时(这是一款 ST 新推出的基于 Eclipse 集成 CubeMX 的 IDE),情况就非常糟糕,你如果不升级成功,就没法让你继续使用,仿佛陷入了死循环,导致一些开发板完全无法使用 CubeIDE。
问题原因
这些开发板包括 RT-Thread 和 正点原子 联合推出的 潘多拉 IoT 开发板 。
该开发板上的 ST-Link 用的是 STM32F103C8T6 ,C8T6 只有 64KB flash,在早期 ST-Link 固件比较小的时候,64KB 完全是够用的。但随着 ST-Link 的功能升级后,固件大小正好超过了 64KB ,导致了现在提示的升级错误,如下图所示。提示信息为:The up-to-date firmware is too big for this board (4960 bytes in excess). Can't update
。就差这么 4K 多的空间了。
解决思路
方案1:更换主控
最彻底的解决方法当然是更换 ST-Link 用的 MCU ,比如更换为 pip to pin 兼容的 CBT6(128KB Flash) ,价格也没有差多少,但需要采购,手工拆卸下来,再焊接上一片新的,焊接完成后还得折腾一番才能烧入 ST-Link 固件,有些麻烦。大家如果有精力可以折腾下,一劳永逸。
方案2:修改 CubeIDE 软件
涉及到的 exe 主要有这两个:
- STM32_Programmer_CLI.exe (负责下载)
- ST-LINK_gdbserver.exe (负责调试)
这两个 exe 都有版本检测功能,将其反编译,找到版本号检测功能,简单修改下,应该也可行。
这里使用的工具是 IDA 7.0,在 吾爱破解 上可以下载到绿色版本。将其装载后(这里以 ST-LINK_gdbserver.exe 举例),搜索版本号检测提示相关的字符串 ( firmware version ),追踪相关代码流程,可以追踪到类似如下图代码:
The detected STM32 firmware version (V%d.J%d) is compatible with PC software but is not the most recent one
左边是汇编代码,右边是反汇编为 C 的代码,先看右边的代码。很明显这里在进行两个数值对比,当 (a1+248) 地址指向的数值(推测其 ST-Link 固件主版本号)等于 2 时,后再继续对比(a1+250)地址指向的数值(推测其为子版本号),当子版本号 <=0x1D
即十进制 29 时,条件成立。
当前出厂的潘多拉 ST-Link 版本号为 V2J24S11
,V2J27 再往后版本就无法升级了。条件里的 29 正好大于潘多拉的 J24 ,所以提示版本过低。
回到左边的汇编视图,记下 cmp a1, 1Dh
代码左下角对应的偏移量 0x00027453
。使用 hex 工具打开 ST-LINK_gdbserver.exe
,找到 0x00027453
后面的 0x1D
位置,将其修改为你想要的版本号即可。比如这里修改为 0x14
(十进制20),这样只要版本号大于 V2J20
的 ST-Link 都可以使用这个 exe 了。修改后进行了简单测试,发现限制确实被取消了。
STM32_Programmer_CLI.exe 类似,版本号检测提示相关的字符串 ( firmware version ),追踪相关代码流程,可以追踪到类似代码:
Old ST-LINK firmware version. Upgrade ST-LINK firmware
STEP1:找到 STM32CubeIDE 安装路径,确定待替换 exe 路径
也可以直接使用 everything 之类的搜索软件,快速地位下面两个 exe 的路径
- STM32_Programmer_CLI.exe 一般位于
STM32CubeIDE_1.0.0\STM32CubeIDE\plugins\com.st.stm32cube.ide.mcu.externaltools.cubeprogrammer.win32_1.0.0.201904021149\tools\bin
- ST-LINK_gdbserver.exe 一般位于
STM32CubeIDE_1.0.0\STM32CubeIDE\plugins\com.st.stm32cube.ide.mcu.externaltools.stlink-gdb-server.win32_1.0.0.201904160814\tools\bin
注意:上面路径的日期标识可能与你的实际路径略微不同
STEP2:替换 exe
将项目目录下 STM32CubeIDE
对应的 exe 替换过去即可,如果不放心记得提前备份下旧版本 exe 。
此时你的 CubeIDE 即可放心使用类似潘多拉等集成旧版本 ST-Link 的开发板了。
PS:当前破解的这两个 exe 只能用于固件版本大于 V2J20 的 ST-Link ,暂不支持更低版本
方案3:修改 ST-Link 升级器软件(部分用户升级失败,不推荐)
这里要首先讲一个常识,一般的 STM32 芯片片内都会在末尾预留一部分 Flash 空间出来,只是这部分 flash 空间 ST 不保证 Flash 质量。如果能将末尾预留 Flash 利用起来,C8T6
也许也能当 CBT6
来用。所以问题的重点就聚焦在如何让升级器软件 取消 Flash 容量检查的限制。
搜索一番,果真就有。这个方案出自这位老外:https://lujji.github.io/blog/installing-blackmagic-via-stlink-bootloader/ 。思路还是挺新颖的,大家如果有精力可以深入看一下。
虽然是两年前的方法了,但是也适用于笔者用的 STLinkUpgrade V3.3.0 。
重要提示
方案 3 的实际测试结果来看,虽然规避了升级器的容量检查,但存在一定几率的升级失败,此时 ST-Link 就会变砖。不过文档末尾也有很简单的救砖教程,升级失败后可以尝试救砖。愿意折腾的还能继续升级,至少我有一个开发板是重复升级了2次,最后也终于成功了。
STEP1:安装 Java 运行环境
如果电脑上没有 Java 运行环境,可以看这里:https://jingyan.baidu.com/article/4e5b3e1909043f91911e2464.html
STEP2 :双击打开 STLinkUpgrade/STLinkUpgradeHacked.jar
STEP3: 进入升级模式
STEP4:开始升级
点击 Upgrade
即可。
STEP5:确认升级成功
升级后复位下,打开 Keil MDK 看一下,如果能够正常的找到 ST-Link 并连接芯片,恭喜你,升级成功了。
如果提示:ST-Link in DFU mode. Restart it or upgrade it.
如下图所示
很遗憾,本次升级失败了,不过不要害怕,下面还有救砖教程,保证 ST-Link 还能被还原。
还原后,想继续折腾的也可以重新升级试试,没准这次就成功了。实在不行,那也就只能更换主控了,祝大家好运。
方案4:摆烂!使用ST-LINK Utility烧录bin文件到STM32
请到 STLinkUtility
文件夹安装 STM32 ST-LINK Utility v4.0.0 setup.exe
(注意,不可使用其他比v4.0还新的版本)。
先将ST-Link的版本退回到Utility V4.0内置的版本:
用Keil、IAR、RT-Thread Studio编译出来的bin文件,直接拖入Utility软件中,按照如下图所示的顺序点击即可:
救砖指南
SETP1:打开 recovery 文件夹下的 ST-LinkUpgrade_V2.J27.M15.exe
这是一个旧版本的 ST-Link 升级器,可以将我们的固件还原。
STEP2:执行升级
点击 Device Connect
后,再点击 Yes
即可
致谢
- 感谢大法师 @lymzzyh 及 小白 @Zero-Free 的支持,在他们的帮助下完成了 ST-Link 固件更换测试工作
- 感谢 @lujji 这位老外的修改教程,大家有兴趣也可以去他的 GItHub 逛逛 https://github.com/lujji
- 感谢 @enkiller 在 exe 破解给予的一定指导,以及正点的小石头兄弟先前做的一些破解工作
注意
- 仅在 ST-Link V2.1 上做过测试,其他版本慎用;
- 请勿用于商业用途;