STM32芯片写保护/解除写保护的方法

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一. 写保护





1. 目的

将Flash设置为写保护的目的,是为了防止其他人通过J-Link,ULINK2等仿真器,将Flash中的程序读取出来(设想一下,你辛辛苦苦研发的产品,别人通过仿真器将程序读取出来,再copy一下产品的硬件,就可以生产)。

可以通过将Flash设置为读保护来保护自己的程序。





2. 开发环境

适用于STM32F1和F4系列(其他系列没有用过);

F1系列的库:STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

F4系列的库:STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.8.0

开发环境使用的MDK,版本5.25





3. 程序

通过flash_if.c源程序中的FLASH_If_EnableReadProtection()函数来加密Flash。函数代码如下:

  /**
    * @brief  Enable the read protection of user flash area.
    * @param  None
    * @retval 1: Read Protection successfully enable
    *         2: Error: Flash read unprotection failed
    */

    uint32_t FLASH_If_EnableReadProtection(void)
    {
      /* Returns the FLASH Read Protection level. */
      if( FLASH_OB_GetRDP() == RESET )
      {
        /* Unlock the Option Bytes */
        FLASH_OB_Unlock();
        
        /* Sets the read protection level. */
        FLASH_OB_RDPConfig(OB_RDP_Level_1);
        
        /* Start the Option Bytes programming process. */  
        if (FLASH_OB_Launch() != FLASH_COMPLETE)
        {
          /* Disable the Flash option control register access (recommended to protect 
             the option Bytes against possible unwanted operations) */
          FLASH_OB_Lock();
          
          /* Error: Flash read unprotection failed */
          return (2);
        }
      
        /* Disable the Flash option control register access (recommended to protect 
           the option Bytes against possible unwanted operations) */
        FLASH_OB_Lock();
    
        /* Read Protection successfully enable */
        return (1);
      }
      
      /* Read Protection successfully enable */
      return (1);
    }
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一般在BootLoader的主函数里,加入FLASH_If_EnableReadProtection()函数调用,加密Flash。

加密后,无法再通过仿真器来Debug或烧写程序,只能通过串口等IAP方式来烧写用户程序。

工程需要添加flash_if.h和flash_if.c文件。

在这里插入图片描述





二. 解除写保护

有两种方法可以解除Flash的写保护。





1. 建立MDK工程,程序设置为SRAM启动,在程序中解除Flash的锁定。

以作者最近使用的STM32F412为例,新建MDK工程,设置Target选项卡:

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190327162525708.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podDIzNzAyMDE=,size_16,color_FFFFFF,t_70

配置C/C++选项卡,根据芯片型号,包含对应宏定义;预编译宏VECT_TAB_SRAM为必添加项。

在这里插入图片描述

添加初始化文件路径:G:\ProgrammeFiles\Keil5\ARM\Pack\Keil\STM32F4xx_DFP\2.13.0\MDK\Boards\Keil\MCBSTM32F400\Blinky\Debug_RAM.ini (MDK的安装路径不同这里有所不同)

在这里插入图片描述

在main函数中调用Flash_DisableReadProtection()函数,函数代码如下:

/****************************************************************
 * Function:    Flash_DisableReadProtection
 * Description: Disable the read protection of user flash area.
 * Input:
 * Output:
 * Return:      1: Read Protection successfully disable
 *              2: Error: Flash read unprotection failed
*****************************************************************/
uint32_t Flash_DisableReadProtection(void)
{
  /* Returns the FLASH Read Protection level. */
  if( FLASH_OB_GetRDP() != RESET )
  {
    /* Unlock the Option Bytes */
    FLASH_OB_Unlock();
    
/* Sets the read protection level. */
FLASH_OB_RDPConfig(OB_RDP_Level_0);

/* Start the Option Bytes programming process. */  
if (FLASH_OB_Launch() != FLASH_COMPLETE)
{
  /* Disable the Flash option control register access (recommended to protect 
     the option Bytes against possible unwanted operations) */
  FLASH_OB_Lock();
  
  /* Error: Flash read unprotection failed */
  return (2);
}

/* Disable the Flash option control register access (recommended to protect 
   the option Bytes against possible unwanted operations) */
FLASH_OB_Lock();

/* Read Protection successfully disable */
return (1);
  }
  
  /* Read Protection successfully disable */
  return (1);
}
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该函数调用完成后,Flash芯片也已经解锁成功。

Flash芯片内的程序会被清除。





2. 通过J-Flash解锁

1中的方法需要自己新建MDK工程,比较繁琐。

可以通过JFlash软件,配合JLink仿真器来解锁。

JFlash软件的下载网址为:


https://www.segger.com/downloads/jlink/JLink_Windows.exe


下载安装后,在安装目录下会看到JFlash软件

在这里插入图片描述

打开JFlash,选择Create a new project

在这里插入图片描述

注意:在弹出的Create New Project对话框中,Speed(kHz)默认是4000,即4MH在,一定要选择200k以下。

因为SWD总线布线太长或者不规范,若使用默认的下载速度(4MHZ),下载或者擦除芯片时会导致出现下述错误。

在这里插入图片描述

在Target Device中选择对应要解锁的芯片。

以本人所用的STM32F412CE为例,Flash size为512KB,本应选择STM32F411CE,由于STM32F411CE的Flash size为512KB+16MB,因此,选择STM32F411VE。

只要Flash size大小与要解锁的芯片的Flash大小一致,Device可以不一致。

在这里插入图片描述
通过SWD将芯片与JLink连接后,选择Target-Connect即可连接成功。

在这里插入图片描述

再选择Target-Manual Programming-Erase Chip,即可解除芯片的Flash锁定状态。

不过Flash内的所有数据都会被清除。

在这里插入图片描述

参考网上文章《STM32-读保护功能和清除读保护功能设置》,根据自己操作。如有侵权,请联系我删除

1、STM32对内部Flash的保护措施

所有STM32的芯片都提供对Flash的保护,防止对Flash的非法访问 – 写保护和读保护。

1)、读保护即大家通常说的“加密”,是作用于整个Flash存储区域。一旦设置了Flash的读保护,内置的Flash存储区只能通过程序的正常执行才能读出,而不能通过下述任何一种方式读出:

通过调试器(JTAG或SWD);

从RAM中启动并执行的程序;

2)、写保护是以四页(1KB/页) Flash存储区为单位提供写保护,对被保护的页实施编程或擦除操作将不被执行,同时产生操作错误标志。

读与写设置的效果见下表:

读保护写保护      对Flash的操作功能

有效有效 CPU只能读,禁止调试和非法访问。

有效无效 CPU可以读写,禁止调试和非法访问,页0~3为写保护。

无效有效 CPU可读,允许调试和非法访问。

无效无效 CPU可以读写,允许调试和非法访问。

2、当Flash读保护生效时,CPU执行程序可以读受保护的Flash区,但存在两个例外情况:

1)、调试执行程序时;

2)、从RAM启动并执行程序时

STM32还提供了一个特别的保护,即对Flash存储区施加读保护后,即使没有启用写保护,Flash的第 0 ~ 3 页也将处于写保护状态,这是为了防止修改复位或中断向量而跳转到RAM区执行非法程序代码。

3、Flash保护相关函数

FLASH_Unlock();   //Flash解锁

FLASH_ReadOutProtection(DISABLE);  //Flash读保护禁止

FLASH_ReadOutProtection(ENABLE);   //Flash读保护允许

4、stm32置读保护跟清读保护操作

功能:读保护设置后将不能读出flash 的内容;当解除读保护的时候stm32 会自动擦出整篇flash;

读保护设置:在程序的开头加入“读保护”代码,即实现了读保护功能;(每次程序运行先开保护)

解除读保护:解除读保护可以设置在按键里面,方便实现解锁,也不可不设按键在RAM中执行程序再清除读保护;

(1)设置读保护:

int main(void)

{


….


if(FLASH_GetReadOutProtectionStatus() != SET)

{


//FLASH_Unlock();不解锁FALSH也可设置读保护???

FLASH_ReadOutProtection(ENABLE);

}

……

while(1)

{


…..

}

}

这个写到程序当中并执行过后,使用j-link就不能‘读出’程序了,就是‘读保护’了!没有使用此程序可以读出下载到芯片中的程序,但是如果使用了此程序就无法读出程序了。但是也无法再次烧写新的程序到芯片中了(要测试请慎重!!!!!!)

可以在主程序当中设置一按键专门清除“读保护”,一旦按下按键则清除“读保护”时芯片可以重新被烧写。

(2)解除读保护:在程序中的某个操作中(如按键等)加入如下代码,执行后

代码自己杀死了自己!

if(FLASH_GetReadOutProtectionStatus() != RESET)

{


FLASH_Unlock();

FLASH_ReadOutProtection(DISABLE);

}

这些函数在stm32f10x_flash 里面,注意:调用上面这个库的时候需在#include “stm32f10x_flash.h”前加#define _FLASH_PROG;否则报(没有定义)错。

如果你没有做按键清除读保护这一步还有方法二补救:专门写一个清除“读保护”程序,使用RAM中运行程序的方法,运行此程序解锁“读保护”,执行后,FLASH会自动全部擦除。代码如下:

int main(void)

{


FLASH_Unlock();

FLASH_ReadOutProtection(DISABLE);

while (1)

{


};

}

※对于在RAM中运行程序,说明如下:

(1)我使用IAR + J-Link,

不用把Boot0和boot1脚设置成从RAM启动也可在RAM中调试(我使用IAR没有RAM中运行选项)



(2)在IAR环境中设置Link文件为lnkarm_ram.xcl或者自己修改STM32F10x_FLASH.icf文件

//define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x080000F0;  //修改为如下:

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_start__ = 0x200000F0;

//define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__   = 0x0803FFFF;  //修改为如下

define symbol __ICFEDIT_region_ROM_end__   = 0x20001FFF;

//define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20000000; //修改为如下

define symbol __ICFEDIT_region_RAM_start__ = 0x20002000;


(3)Debuger选项Download tab中勾全部去掉。

按上面设置完成后,按Debug按钮,执行上面程序,读保护可解除。

(4)点击下载运行时。可能会提示错误(有时不提示)

当下载时,提示 CRC校验失败,选择 NO(右边)。

当下载时,提示无法擦除 sector 0,选择NO(右边)

(5)运行前使用J-Flash ARM”工具,Target->unsercure chip 解除了芯片的读保护。不然会出现上述各种报错。

if (FLASH_GetReadOutProtectionStatus() == RESET)

{


FLASH_Unlock();

FLASH_ReadOutProtection(ENABLE);

}

if (FLASH_GetReadOutProtectionStatus() == SET)

{

FLASH_Unlock();

FLASH_ReadOutProtection(DISABLE);

}

CPU Flash读保护使能后,仿真器调试会失败。J-LINK有个解锁菜单,需要解锁才能正常再次烧写程序。当然解锁会导致Flash内容被全部擦出。 运行

启动”J-Flash ARM”工具,Target->unsercure chip 就解除了芯片的读保护。Target->unsercure chip 后一定要上电复位,系统不复位是不行的。