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。

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 。iot_board

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。

upgrade_error

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。

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

cmp_ver

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。

hack_gdb_exe

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

cmp_ver_two

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

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

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 。

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。

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

step3

点击 Upgrade 即可。

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

upgrade_failed_in_dfu

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。

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:

utility-upgrade-framework-1

utility-upgrade-framework-2

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:

utility-open-file

utility-open-bin

utility-program-1

utility-program-2

这是一个旧版本的 ST-Link 升级器,可以将我们的固件还原。

点击 Device Connect 后,再点击 Yes 即可

recovery

• 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

• 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;